材料科学与工程

  说明：高熵氧化物（HEOs）是由多种金属阳离子形成的固溶体，具高熵效应、晶格畸变和多元素协同作用。而DFT作为核心工具，通过GGA/PBE、HSE06等泛函，研究其晶格优化、电…

本文系统阐述了纳米级孤立颗粒和团簇催化剂的基本概念、主要优势和前沿应用。 纳米团簇催化剂通过原子级高度分散，实现极高的金属原子利用率、可调控的电子结构和强界面效应，显著提升了催化活…

表面吸附差分电荷密度是研究分子与固体表面相互作用的重要工具，它通过比较吸附体系与未吸附体系之间的电荷密度差异，揭示电子在吸附过程中的转移和重新分布情况。这一方法在第一性原理计算中被…

  总结：本文系统总结了氮（N）掺杂作为材料改性手段的原理、方法、优势及其在催化领域的具体应用。 N掺杂因其资源丰富、电子结构调控能力强以及适用材料广泛而被广泛应用，常采用高温氨气…

说明：本文介绍了水系电池的组成成分及正负极材料，详细阐述正极的氧化物、聚阴离子化合物和负极的氧化物、有机聚合物、金属单质材料特性、晶体结构、储能机制与挑战，读者可深入了解水系电池材…

电池正极材料的分类体系主要基于晶体结构、化学组成与电化学性能的差异，包括层状氧化物、尖晶石型、橄榄石型等主要类型。 其发展历程经历了从LiCoO₂到多元复合材料的演变，广泛应用于动…

石墨作为锂离子电池（LIB）负极材料，因其优异的电化学性能、长寿命、化学稳定性及较低的成本而被广泛使用。然而，其在高倍率充放电和快速充电中的表现仍存在一定的限制。 本文将对石墨的L…

光（电）催化作为一种高效利用太阳能的途径，对于解决能源危机和环境问题具有重要意义。 近年来，随着催化机制的逐步明确以及合成和表征技术的发展，催化材料的研究逐渐从能带工程转向更为复杂…

  说明：尽管在顶级综合性期刊Nature和Science（NS）中，研究体系成熟、创新步伐相对缓慢的传统金属结构材料（如铜、铁基合金）长期占比极低（不足1%），常被视为“创新乏力…

说明：固态电池通过轻量化（离子迁移能垒0.3 eV）、超薄化（电子带隙>4.0 eV）及长寿命设计（枝晶抑制>1 GPa），满足电动汽车、可穿戴设备与电网储能需求。 D…