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研究相圖有助于鑒定晶相所處的穩定區域，因此能夠為材料的合成提供幫助，但是熱力學給出的相圖無法精確說明由于反應動力學導致可能生成的副產物。

有鑒于此，加州大學伯克利分校Gerbrand Ceder、密歇根大學孫文豪等提出定量的可計算熱力學方法，從而能夠給出可以避免生成動力學競爭副產物的合適合成條件。

本文要點：

（1）

我們假設當目標產物晶相和競爭晶相之間的自由能能量最小的情況下，目標產物和競爭性副產物之間的熱力學競爭性最小。通過這種假設方法研究溶液體系的材料合成過程：首先從相關文獻中分析331種溶液合成的條件，隨后系統的測試溶液電化學體系中合成LiIn(IO₃)₄和LiFePO₄。

（2）

合成實驗結果顯示，當合成的條件處于熱力學Pourbaix相圖的熱力學穩定區域內，只有當競爭性晶相的熱力學最小時才可以合成得到純晶相產物。

參考文獻

Wang, Z., Sun, Y., Cruse, K. et al. Optimal thermodynamic conditions to minimize kinetic by-products in aqueous materials synthesis. Nat. Synth (2024)

DOI: 10.1038/s44160-023-00479-0

https://www.nature.com/articles/s44160-023-00479-0