Pt掺杂CeO2对磷酸铁锂电池热失控特征气体CO的吸附与传感机理研究

近年来,磷酸铁锂储能电池热失控现象引发的安全问题备受关注,热失控气体特征量的有效检测对评估其运行状态具有重要意义,其中一氧化碳(CO)是磷酸铁锂储能电池过充热失控的重要特征气体。基于第一性原理建立了本征二氧化铈(CeO₂)、铂(Pt)掺杂改性CeO₂模型及CO吸附模型,从吸附能、电荷转移、能带、态密度等方面分析了CeO₂基气敏材料的改性机理和气体吸附机理。结果表明本征二氧化铈吸附一氧化碳(CO—CeO₂)的吸附能仅为-0.202 8 eV,表现出较弱的物理吸附能力,而铂掺杂二氧化铈(Pt—CeO₂)对CO的吸附能达到-0.802 0 eV,表现出优异的化学吸附性能,对应的电荷转移值为0.029 0 e,掺杂Pt后CeO₂的能带从1.933 eV降低到1.259 eV,对CO的吸附距离从3.183?缩短为2.021?。因此,Pt掺杂改性CeO₂可作为磷酸铁锂电池热失控特征气体CO检测传感器的候选者,为开发高灵敏、低功耗的磷酸铁锂储能电池...