全无机钙钛矿量子点(CsPbX3, X = Cl, Br, I)具有优异的光电性能，在太阳能电池、发光二*管以及激光等光电器件中展示出了巨大的应用前景。然而，与有机-无机杂化钙钛矿材料类似，含有卤素的全无机钙钛矿量子点由于自身晶体结构的不稳定性，在高温或潮湿环境中与空气接触*易分解，*大限制了此种材料的实际应用。为此，人们探索了像表面二氧化硅包覆、表面氯化等各种方法来增加其稳定性，但是这些方法并不能从根本上解决这一难题。如何大幅提高全无机钙钛矿材料稳定性的同时并调控其光电性能，已成为国内外众多科学家的研究热点。
在国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、科技部“973”计划、中国科学院青年创新促进会等基金的资助下，中科院福建物质结构研究所洪茂椿课题组、陈学元课题组联合南京理工大学教授曾海波课题组，刘永升等科研人员提出了一种简单而高效的Mn2+取代策略，从稳定CsPbX3钙钛矿量子点晶格结构的角度出发，解决全无机钙钛矿量子点稳定性差的难题。通过密度泛函**原理计算，研究团队发现当CsPbX3钙钛矿量子点晶格中的二价基质阳离子Pb2+(~1.33 Å)被离子半径小的Mn2+(~0.97Å)少量取代后，其晶格就会因Mn2+掺杂而收缩。由于Mn-X键具有比Pb-X键高得多的解离能，这种晶格的收缩就会使得Mn2+掺杂的CsPbX3量子点的形成能(或结合能)相比于纯的量子点有所提高，在一定程度上稳定了CsPbX3钙钛矿量子点的晶格，从而能够大幅提高钙钛矿量子点的热稳定性、空气稳定性和光电性能。受益于此，研究团队还发现基于Mn2+掺杂的CsPbX3量子点构建的发光二*管呈现出了比纯量子点发光二*管更高的发光亮度、外量子效率和电流效率，这充分展示出Mn2+掺杂的CsPbX3量子点在构建高性能、长期稳定的光电器件等领域的优势。
该研究工作提供了一种稳定CsPbX3钙钛矿量子点的新策略，必将对全无机钙钛矿量子点的光电应用产生重要影响。上述研究成果近期以全文形式发表在《美国化学会志》，论文**作者为博士研究生邹胜晗。
