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Ta掺杂IrO2活性氧化物电子结构的DFT分析

敬熠平 , 念保峰 , 王欣 , 刘雪华 , 邱宇 , 周扬杰 , 林玮 , 唐电

贵金属

Ta掺杂的Ir-Ta-O是电化学工业中具有代表意义的电极材料。采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加平面波中的广义梯度近似方法,对金红石型Ir8O16和Ta掺杂的Ir7Ta1O16复合氧化物的晶体和电子结构进行计算。结果表明,IrO2的结构数据与文献报导相吻合。掺 Ta的Ir7Ta1O16存在2种不同结构,二者晶体结构参数、系统总能和电子结构很接近。Ta掺杂可使Ir8O16晶胞体积增大,使体系相对稳定。掺Ta的(Ir,Ta)O2与IrO2类似,也体现金属的导电特性。Ta原子比Ir原子失电子能力强,掺杂后Ta原子周围的电子向O原子转移,为体系提供了更多的离子键。

关键词: 金属材料 , 密度泛函理论 , (Ir,Ta)O2 , 晶体结构 , Bader布居 , 电荷密度

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