一种稀土掺杂改性钛基二氧化锡电极性能的预测方法

摘要：

本发明提供了一种稀土掺杂改性钛基二氧化锡电极性能的预测方法。该方法基于第一性原理的密度泛函理论，通过计算稀土掺杂前后二氧化锡晶体结构参数的变化，预测改性性能。

以镧为掺杂剂，对不同浓度La掺杂SnO2的晶体几何结构进行了优化。计算了不同镧掺杂量下SnO2晶胞的晶格常数、能带结构、态密度及形成能。

结果表明，掺杂后的SnO2具有高的电导率和较好的电催化性能。随着掺杂浓度的增加，能带简并化加剧，受主杂质能级向远离价带顶方向移动。

当掺杂浓度为1.39％时，形成能最低，此时SnO2的电子结构最稳定。

实验验证，实际添加量在1.5％时，催化性能最佳。

本发明亦可根据掺杂元素的不同及所掺杂的不同电极体系，对其他稀土或元素掺杂对不同体系的氧化物电极性能进行有效预测分析。

摘要：本发明提供了一种稀土掺杂改性钛基二氧化锡电极性能的预测方法，基于第一性原理的密度泛函理论，通过计算稀土掺杂前后二氧化锡晶体结构参数的变化，预测改性性能，以镧为掺杂剂，对不同浓度La掺杂SnO2的晶体几何结构进行了优化，计算了不同镧掺杂量下SnO2晶胞的晶格常数、能带结构、态密度及形成能，表明掺杂后的SnO2具有高的电导率和较好的电催化性能，随着掺杂浓度的增加，能带简并化加剧，受主杂质能级向远离价带顶方向移动，掺杂浓度为1.39％时，形成能最低，此时SnO2的电子结构最稳定，实验验证，实际添加量在1.5％时，催化性能最佳，本发明亦可根据掺杂元素的不同及所掺杂的不同电极体系，对其他稀土或元素掺杂对不同体系的氧化物电极性能进行有效预测分析。