钙钛矿型 SrCoO2.5 中的氧扩散路径：结构与化学势的影响
材料科学
2014-09-01 v1
摘要
为了设计和发现用于下一代能源材料（如固体氧化物燃料电池，SOFCs）的新材料，对其离子性质和行为的基本理解至关重要。材料在 SOFCs 中的潜在适用性关键取决于氧沿各种扩散路径的活化能垒。在本工作中，我们采用第一性原理方法研究了钙钛矿型氧化物 SrCoO2.5 中的间隙氧（Oi）扩散。我们的计算表明存在高度各向异性的离子扩散路径，这源于其各向异性的晶体结构。研究发现，一维有序氧空位通道提供了最容易的扩散路径，其活化能垒高度为 0.62 eV。垂直于空位通道的方向具有更高的 Oint 扩散能垒。此外，我们还研究了可能作为材料内点缺陷存在的氧空位的迁移能垒。这反过来也可能促进氧的传输。有趣的是，对于氧空位，最低的能垒高度出现在八面体层内，能量为 0.82 eV。我们的结果表明，间隙迁移在本质上具有高度的一维特性。另一方面，氧空位传输可能优先发生在二维八面体平面内。
引用
@article{arxiv.1408.7077,
title = {Oxygen diffusion pathways in brownmillerite SrCoO2.5: Influence of structure and chemical potential},
author = {Chandrima Mitra and Tricia Meyer and Ho Nyung Lee and Fernando A. Reboredo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.7077},
year = {2014}
}