[发明专利]P掺杂对Co3

权利要求书

1.一种P掺杂对Co₃S₄水分解催化性能调控的第一性原理预测方法，其特征在于，包括：

对Co₃S₄反铁磁构型进行能量计算和比较，确定反铁磁磁序；

基于不同浓度的P掺杂Co₃S₄，分析Co₃S₄的水分解催化性能；

基于电荷密度和电子态密度分析不同浓度的P掺杂对Co₃S₄体系电子性质的改变。

2.如权利要求1所述的P掺杂对Co₃S₄水分解催化性能调控的第一性原理预测方法，其特征在于，对Co₃S₄反铁磁构型进行能量计算和比较，确定反铁磁磁序，具体步骤包括：

通过改变Co₃S₄块体中+2价Co原子的自旋方向，建立铁磁构型和三种反铁磁构型；

计算铁磁构型和三种反铁磁构型对应的能量和晶格常数；

比较得出铁磁构型和三种反铁磁构型的能量大小顺序。

3.如权利要求1所述的P掺杂对Co₃S₄水分解催化性能调控的第一性原理预测方法，其特征在于，基于不同浓度的P掺杂Co₃S₄，分析Co₃S₄的水分解催化性能，具体步骤包括：

建立不同浓度的P掺杂Co₃S₄表面构型；

计算不同浓度的P掺杂Co₃S₄表面构型中各原子对应的析氢自由能ΔG_H。

4.如权利要求3所述的P掺杂对Co₃S₄水分解催化性能调控的第一性原理预测方法，其特征在于，计算不同浓度的P掺杂Co₃S₄表面构型中各原子对应的析氢自由能ΔG_H，具体包括：

ΔG_H＝ΔE_H-TΔS_H+ΔE_ZPE；

ΔE_H＝E(M+H)-E(M)-E(H₂)/2；

ΔE_ZPE＝ZPE(H*)-1/2ZPE(H₂)；

其中，ΔE_H表示H原子吸附在表面的吸附能，E(M+H)为H吸附后的体系能量，E(M)为表面能量，E(H₂)为一个H₂分子的能量；ZPE(H*)为吸附态H的零点能，ZPE(H₂)为气态H₂的零点能，TΔS_H为反应熵变，ΔS_H＝-1/2ΔS_H2，ΔS_H2为气态H₂在标准条件下的熵，T为反应温度。

5.如权利要求1所述的P掺杂对Co₃S₄水分解催化性能调控的第一性原理预测方法，其特征在于，基于不同浓度的P掺杂Co₃S₄，分析Co₃S₄的水分解催化性能，具体步骤还包括：

建立不同浓度的P掺杂Co₃S₄表面构型对应的在0电位和对应理论过电位下的析氧反应路径自由能图。