Understanding and Tuning the Electronic Properties of Prussian Blue Analogues

普鲁士蓝 材料科学 纳米技术 化学 物理化学 电极 电化学
作者
Liangbo Liang,D. Robinson,Nannan Wu,Michael E. Foster,Petro Maksymovych,A. Alec Talin,Bobby G. Sumpter
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:37 (16): 6140-6150
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.5c00596
摘要

Prussian blue analogues (PBAs) have attracted increasing interest owing to their potential applications in various fields such as energy storage and conversion, neuromorphic computing, and magnetic switching. With a general formula of AxMN[MC(CN)6], they feature an open framework that provides abundant channels for diffusion of alkali metal ions A and allows flexible compositional control of transition metal ions MN and MC. The oxidation states of transition metal ions can be tuned by adjusting the amount (x) of alkali ions A. Here, we carried out density functional theory calculations combined with experimental measurements to investigate the effects of transition metal ions, alkali ions, and oxidation states on the electronic properties of PBAs. Our calculations found that the band gaps of PBAs can be tuned from close to 0 eV to more than 4 eV. Experimentally, we introduced the synthesis/characterization of five previously unreported PBAs (MN = Ru, Os; MC = Fe, Ru, and Os) to complete the nine stable MN:MC transition metal combinations in group VIII of the periodic table. The optically measured intervalence charge transfer excitation energies of group VIII PBAs are consistent with calculated band gaps. They demonstrate wide band gap tunability by adjusting transition metals and oxidation states, enabling semiconductor-to-metal transitions for memristor applications and enhancing electronic conductivity for battery applications. This work provides a computational/experimental database of electronic properties versus structural compositions for PBAs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hu完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
药药55完成签到,获得积分10
2秒前
风清扬发布了新的文献求助30
2秒前
吴3L完成签到,获得积分10
3秒前
多肉丸子完成签到,获得积分10
4秒前
Bluebulu完成签到,获得积分10
4秒前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
4秒前
落后的小伙完成签到,获得积分10
4秒前
贪玩香烟完成签到,获得积分10
5秒前
xavier完成签到,获得积分20
8秒前
辛勤的剑完成签到,获得积分10
8秒前
Bluebulu发布了新的文献求助10
8秒前
栋栋完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
chiyu完成签到,获得积分10
10秒前
郝Hao完成签到 ,获得积分10
12秒前
dsaifjs完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
zyy发布了新的文献求助10
14秒前
nobody完成签到,获得积分10
14秒前
speedness完成签到,获得积分10
15秒前
痞子王完成签到 ,获得积分10
15秒前
浪浪完成签到 ,获得积分10
16秒前
桐桐应助arniu2008采纳,获得200
16秒前
自信半梦完成签到,获得积分10
16秒前
闪闪松鼠完成签到 ,获得积分10
17秒前
Firsterchao应助超级的丸子采纳,获得10
17秒前
Mr_Shu完成签到,获得积分10
18秒前
犹豫代曼完成签到,获得积分10
21秒前
科研一坤年完成签到,获得积分10
22秒前
自由妙竹完成签到 ,获得积分10
22秒前
qin完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
程小懒完成签到,获得积分10
26秒前
风清扬发布了新的文献求助30
27秒前
沉默小玉完成签到,获得积分10
29秒前
真的很哇塞完成签到,获得积分10
29秒前
月未见明完成签到 ,获得积分10
30秒前
cc完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7754541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9301068
关于积分的说明 20260489
捐赠科研通 7336986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310895
关于科研通互助平台的介绍 2462112
邀请新用户注册赠送积分活动 2324170