晶格氧的作用是什么?
晶格氧在氧析出反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)中扮演着至关重要的角色。在OER过程中,晶格氧作为催化剂表面的氧源,能够通过氧化还原反应参与氧气的释放。
晶格氧在氧析出反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)中扮演着至关重要的角色。在OER过程中,晶格氧作为催化剂表面的氧源,能够通过氧化还原反应参与氧气的释放。
接着,从能带结构、态密度和功函数三个方面,详述了在DFT计算中如何确定和应用费米能级,以及其作为催化活性描述符的理论基础。
能带结构是描述晶体中电子能量随波矢(动量)变化的分布曲线,通过考察不同K 点上的能隙、导带与价带位置,可以直观地揭示材料是金属、半导体还是绝缘体,以及带隙类型(直接或间接)和载流子的有效质量;而态密度则是将所有 K 点的电子态在能量轴上进行统计和积分,给出每一
密度泛函理论(DFT)中的电子海模型将金属键描述为自由电子气的离域性体系,其中金属原子的价电子脱离原子核束缚形成均匀电子云(导带),正离子晶格嵌入其中。
能带结构是描述晶体中电子能量与波矢关系的重要物理量,直接决定了材料的导电、光学等性质。在理论计算中,通常基于密度泛函理论(DFT),采用平面波赝势方法或全电势方法进行计算。对于钙钛矿材料,其能带结构由原子的轨道杂化和晶体场效应共同决定。
通过总态密度(TDOS)、分波态密度(PDOS)和局域态密度(LDOS)的联合分析,可揭示材料的电子分布、轨道杂化及局域电子行为,为理解材料的电学、光学及催化性能提供微观视角。
缺陷形成能(Defect Formation Energy)是材料科学中量化缺陷热力学稳定性的关键参数,其定义为在完整晶体中引入特定缺陷所需的能量变化。该能量决定了缺陷的平衡浓度及其对材料电学、光学等性质的影响。对于带电缺陷,其形成能还与费米能级(EF)密切相