电解精炼是从乏核燃料中回收有价值的锕系元素的一种有前景的技术。然而，在电解精炼过程中逐渐累积的裂变产物是一个有待解决的问题，这对于减少放射性废物体积至关重要。在这项工作中，我们利用第一性原理分子动力学（FPMD）模拟来研究五种候选液态金属电极（即铋、铅、锑、锡、锌）在从氯化锂 - 氯化钾熔融盐中分离钕（一种主要的裂变产物）方面的性能。通过 FPMD 模拟计算了这些液态金属阴极中 Nd3+ 的电沉积电位和扩散系数，并通过文献数据进行了验证。分析了与局部钕结构相对应的径向分布函数、键角分布函数、沃罗诺伊多面体和结合能，以解释钕与液态金属之间的强原子相互作用。最后，将计算得出的性质纳入电极动力学模型中，评估了不同液态金属阴极的电解性能，这表明基于 FPMD 的方法有望简化高效电极材料的选择过程。

Xuemin Ding, Yafei Wang, Biao Wu, Xinyu Zhang, Shaoqiang Guo*, Weiqian Zhuo*, First-principles molecular dynamics evaluation of the electroreduction kinetics of Nd from molten LiCl-KCl salt on different liquid metals, Journal of Nuclear Materials, 606 (2025) 155661.
论文连接：https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2025.155661