受美国海军研究署资助,普渡大学、德国萨尔州大学、INM—莱布尼茨新材料研究所等合作,分析了晶格畸变、局部电子结构变化对二维高熵材料的影响。
高熵合金因具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、热稳定性等受到广泛关注。高熵纳米材料概念于2017年提出,并在2020~2022年间扩展到二维材料领域,但目前对于二维高熵材料的研究还不充分。这里,研究人员分析了从块状材料到二维材料,材料的熵稳定性、无序多价元素对晶格畸变和局域电子结构的影响,以及这些变化对二维高熵材料的催化和电化学特性的影响。首先分析高熵材料结构中,熵稳定性的实现途径。然后利用扫描透射电子显微镜,观察二维结构中5种过渡金属对晶格的影响,总结电荷转移过程和改变高熵结构内金属的局部配位态对晶格局部应变的影响。最后研究高熵对二维材料能量存储和转换的影响。结果表明,高熵对MXenes电极材料的循环稳定性有提升作用;高熵引起的无序和相邻配位金属原子引起的势垒降低,可提高催化作用。
这项研究分析了晶格畸变、局部电子结构变化对二维高熵材料的影响,可促进对二维高熵材料的理解。
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