控制钙钛矿中氧迁移势垒的因素
材料科学
2016-09-13 v1
摘要
具有快速氧离子传导特性的钙钛矿能够促成固体氧化物燃料电池等技术。快速氧离子传导的一个要素是低氧迁移势垒。在此，我们对 40 多种钙钛矿应用 ab initio 方法，构建了一个范围从 0.2 到 1.6 eV 的氧迁移势垒数据库。对该数据库的挖掘显示，具有低势垒的系统也具有较低的金属-氧键强度，这可以通过氧空位形成能和氧 p 带中心能量来衡量。这些相关性为开发新型氧离子导体提供了一个强有力的描述符，并可能解释了一些最好的氧传导钙钛矿在还原条件下稳定性较差的原因。其他常被引用的空间、体积或结构理想性度量与迁移势垒仅表现出微弱的相关性。最低的迁移势垒（< 0.5 eV）属于具有非过渡金属 B 位阳离子的钙钛矿，并且可能需要涉及无掺杂剂或低缔合掺杂剂的空位生成策略以实现最佳性能。
引用
@article{arxiv.1609.03456,
title = {Factors controlling oxygen migration barriers in perovskites},
author = {Tam Mayeshiba and Dane Morgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.03456},
year = {2016}
}
备注
Final draft and SI in single PDF