Selective formation of metastable polymorphs in solid-state synthesis

亚稳态 成核 材料科学 固态 化学物理 表征(材料科学) 动力学 密度泛函理论 热力学 多态性(计算机科学) 纳米技术 化学 计算化学 物理化学 有机化学 物理 量子力学 生物化学 基因 基因型
作者
Yan Zeng,Nathan J. Szymanski,Tanjin He,KyuJung Jun,Leighanne C. Gallington,Haoyan Huo,Christopher J. Bartel,Bin Ouyang,Gerbrand Ceder
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2309.05800
摘要

Metastable polymorphs often result from the interplay between thermodynamics and kinetics. Despite advances in predictive synthesis for solution-based techniques, there remains a lack of methods to design solid-state reactions targeting metastable materials. Here, we introduce a theoretical framework to predict and control polymorph selectivity in solid-state reactions. This framework presents reaction energy as a rarely used handle for polymorph selection, which influences the role of surface energy in promoting the nucleation of metastable phases. Through in situ characterization and density functional theory calculations on two distinct synthesis pathways targeting LiTiOPO4, we demonstrate how precursor selection and its effect on reaction energy can effectively be used to control which polymorph is obtained from solid-state synthesis. A general approach is outlined to quantify the conditions under which metastable polymorphs are experimentally accessible. With comparison to historical data, this approach suggests that using appropriate precursors could enable the synthesis of many novel materials through selective polymorph nucleation.

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
刚刚
赘婿应助suke采纳,获得10
刚刚
英俊的铭应助温wenwen采纳,获得10
1秒前
星辰完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
cloudy完成签到,获得积分10
3秒前
小丸子发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
善学以致用应助乔婉采纳,获得10
4秒前
CipherSage应助雷雷呀呀采纳,获得10
4秒前
一一完成签到 ,获得积分10
5秒前
丘比特应助zjm采纳,获得10
5秒前
xxxd发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
ri_290发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
zhang发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
专注的问寒应助yuan采纳,获得20
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
pangpang完成签到,获得积分10
13秒前
喵喵发布了新的文献求助10
13秒前
搜狗发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
10711发布了新的文献求助10
16秒前
传奇3应助球球采纳,获得10
16秒前
ZYY发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
科研通AI2S应助XFaning采纳,获得10
17秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5744973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5423202
关于积分的说明 15351528
捐赠科研通 4885111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2626351
邀请新用户注册赠送积分活动 1575090
关于科研通互助平台的介绍 1531858