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掺磷尖晶石Co3O4的热力学和电子结构分析( The thermodynamics and electronic structure analysis of P-doped spinel Co3O4 )
L Xiong D Ni W Xiong H Wang C Ouyang
用第一性原理计算了磷(P)掺杂尖晶石Co3O4的热力学，包括体相和（100）和（110）表面两种情况。计算并比较了P原子在不同掺杂位点的掺杂能。结果表明，无论是在四面体位还是在八面体位，在Co位掺杂P都是有利的，而在Co位掺杂P并取代O原子则是不利的。在尖晶石Co3O4中，掺杂能差很大，因此P掺杂对Co位有很强的偏好，而不是O位。即使在O空位存在的情况下，P掺杂和占据O空位的位置在热力学上也是不利的。仔细分析了这一现象背后的物理/化学机制。电子结构分析表明,P掺杂和取代Co原子给Co3O4体系带来了过量电子,有利于增强尖晶石Co3O4的电化学和催化性能。我们的结果澄清了文献报道尖晶石Co3O4中P掺杂和O原子置换的误导性结果。
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