交叉学科

氧空位（Oxygen Vacancy, OV）是金属氧化物材料中一种常见的点缺陷，其定义为在晶体结构中原本应有氧原子的位置缺失，形成空位。 这种缺陷通常由特定的外界环境（如高温、还…

吸附能是化学、材料科学和工业应用中一个极其重要的物理量，它不仅在催化反应中起着决定性作用，还在环境治理、能源转换、材料设计等多个领域具有广泛的应用价值。 吸附能的大小直接影响了反应…

自由能和吸附能是化学、物理和材料科学中两个非常重要的概念，它们在描述物质相互作用、能量变化和反应动力学方面具有核心地位。尽管两者在某些方面有相似之处，但它们的定义、物理意义、计算方…

摘要：本文系统介绍了固态电解质界面膜（SEI膜）的定义、形成过程及其在锂离子电池中的关键作用。SEI膜由电解液在负极表面还原反应生成，具有双层结构：内层以无机化合物（如LiF、Li…

吸附能是量化吸附物与基底结合强度的核心物理量，定义为复合体系与孤立组分的能量差。其计算以DFT为主，需选择合适泛函并考虑范德华力修正，高阶方法如RPA可提升精度。吸附能广泛应用于催…

  碳氧双键（C=O）的稳定性显著高于碳硫双键（C=S），这一现象源于氧原子与硫原子在原子半径、电负性及轨道特性上的本质差异。以下将从原子结构参数、成键机制、热力学数据及实际化合物…

  催化领域中的自由能台阶图（Free Energy Diagram）是理解反应机理的核心工具，简单说就是用图形化的方式展示化学反应每一步的能量“爬坡”过程。它能直观回答“哪一步最…

说明：本文系统解读了电解水制氢技术，核心讲解了其基本原理（热力学、电压构成）、关键组件（电极、膜、催化剂、PTL）及四大技术路线（AWE, PEMWE, AEMWE, SOWE）的…

  总结：固态电解质是一类在常温或高温下保持固态并具备高离子传导能力的关键功能材料，广泛应用于新一代高安全性、高能量密度储能器件。根据材料组成，固态电解质主要分为无机固态电解质、固…

  说明：电催化CO₂还原反应（CO₂RR）是在外加电场下CO₂转化为碳基燃料的过程，需克服C=O键断裂及HER竞争等挑战。 理论计算聚焦活性位点识别、反应路径解析和电子结构调控，…

  说明：费米能级（Fermi level）是凝聚态物理和半导体物理中的核心概念，它定义了在绝对零度时电子填充的最高能级，并决定了材料中电子的统计分布行为。 这一概念由恩里科·费米…

本文系统介绍了分析分子间弱相互作用的多种理论计算方法，包括约化密度梯度（RDG）、相互作用区域指示符（IRI）、独立梯度模型（IGMH）、Hirshfeld表面分析、自然键轨道（N…

总结：本文全面剖析了DFT计算中隐式溶剂化模型的原理、基本假设及其在化学与材料科学中的应用。隐式溶剂化模型将溶剂视为连续介质，通过介电常数和平均场近似简化计算，显著降低了计算成本，…

  说明：电场效应通过外场极化调控催化体系电子结构，经过渡态稳定化、反应物极化及吸附能重构优化反应路径。 电双层量子模型与电荷转移机制阐释界面作用，DFT和AIMD模拟揭示电场降低…

  说明：双原子催化剂（DACs）通过两个金属原子协同作用优化催化性能，100%原子利用率突破单原子催化瓶颈。 电催化中借助DFT模拟活性位点、反应能垒及动态稳定性，在CO₂还原、…

液液相变（Liquid-Liquid Phase Transition, LLPT）是指单组分或多组分液体在特定热力学条件下（如温度、压力变化）自发分离为两种结构或密度不同的液相的…

总结：离子液体是一类在常温或接近常温下呈液态的盐，具有极低蒸汽压、高热化学稳定性和可调控的物理化学性质。它们在催化反应中不仅能作为绿色溶剂，有效提升底物的溶解与分散，还能作为助剂、…

高级氧化过程是什么 高级氧化过程（Advanced Oxidation Processes, AOPs）是一类以高效降解有机污染物为目标，通过在反应体系中原位生成强氧化性活性物种，…

  说明：电负性量化原子吸引成键电子能力，通过Pauling、Mulliken等经验模型及DFT量子力学方法计算。 其周期性呈同周期递增、同族递减规律，相对论效应可使超重元素电负性…

在计算催化自由能的过程中，VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种广泛使用的密度泛函理论（DFT）计算工具，它能够提供高精度的电子结…