论文摘要
本文基于密度泛函理论对TiO2（101）和MnxTi1-xO2（101）作为锂空电池阴极催化材料进行了研究,发现其表面能够生成两种不同结构的Li2O2,进一步地研究了其中最稳定的生成结构并通过计算锂空电池首次充放电过程中的过电势来评价催化性能.结果表明,Mn掺杂进入Ti O2（101）对充放电的过电势均有降低作用,深入分析发现掺杂Mn对TiO2促进阴极催化反应的本质因素源于掺杂原子Mn的d态轨道的分布以及其平均能量.掺杂原子的d态轨道在费米能级处的峰态诱导了附近O的p态轨道,二者共同作用在MnxTi1-xO2（101）的总态密度的费米能级处形成多个新峰,改变了催化剂的导电方式.此外,由于掺杂原子Mn的d态轨道的平均能量高于Ti原子,使得O的p态轨道受到更多的激发,促使在Mn掺杂原子附近的氧空位形成能降低,为放电过程阴极催化反应的氧还原提供了更多的活性位点并且有利于氧气的吸附与还原.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 范华伟,秦圆,杨影影,王月霖,王旭东,黄昊,姚曼
关键词: 过电势,态轨道,氧空位,活性位点,锂空电池
来源: 中国科学:化学 2019年06期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑
专业: 无机化工,有机化工,电力工业
单位: 大连理工大学材料学院
基金: 国家自然科学基金(编号:21233010)资助项目
分类号: TM911.41;TQ426
页码: 899-905
总页数: 7
文件大小: 979K
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