[發明專利]一種析氫電極材料性能的優化方法

有效

• 申請號: 201410818273.7
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105787241B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 肖偉;王立根;黃國杰;程磊;王建偉
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 劉秀青,熊國裕

1.一種析氫電極材料性能的優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取電極材料表面特征：從電極材料數據庫中選擇需優化的電極材料，將材料特征輸入專家數據庫檢索同類型材料，依據專家數據庫信息構建析氫反應表面或者通過量子力學第一性原理計算模擬探索析氫反應表面；

(2)獲取電極材料與氫原子鍵能：通過模擬手段獲取電極材料與氫原子鍵能；

(3)模擬計算與實驗偏差的評估：將鍵能數據與實驗值進行比較，評估誤差并進行鍵能數值修正；

(4)通過量子力學第一性原理模擬應變與M-H鍵能的關系曲線，從而確定優化電極材料性能所需的應變范圍，最終根據以上結果通過改變襯底材料的種類或者施加外應力的方法調節電極材料的應變，完成析氫電極性能的優化。

2.根據權利要求1所述的析氫電極材料性能的優化方法，其特征在于，在不考慮零點振動能的情況下，通過模擬手段獲取電極材料與氫原子鍵能比實驗測量的平均值偏大約0.6eV。

3.根據權利要求1所述的析氫電極材料性能的優化方法，其特征在于，模擬析氫電極材料反應表面特征的原胞晶格常數需要再優化，精確度至少為拓展表面原子至少為4層，真空層厚度為

4.根據權利要求1所述的析氫電極材料性能的優化方法，其特征在于：所述步驟(4)中通過量子力學第一性原理模擬應變與鍵能的關系，在建立模型時，保持底層的兩原子層固定，這個區域是屬于受應變調控的界面區域，區域外的其它原子允許弛豫，且構建表面的原子層數至少為4層。

5.根據權利要求1所述的析氫電極材料性能的優化方法，其特征在于：所述步驟(4)中通過量子力學第一性原理模擬應變與M-H鍵能的關系，并參照M-H鍵能與析氫反應電流之間的“火山型”關系圖，確定優化析氫電極材料所需的應變狀態。