基于第一性原理的氮掺杂石墨烯纳米带储铝研究
材料科学
2021-06-23 v1 应用物理
化学物理
摘要
原始石墨烯与铝的相互作用相对较弱，而铝对新一代金属离子电池具有重要意义。我们采用DFT计算探索增强铝与石墨烯相互作用的可能性。我们研究了非掺杂和氮掺杂石墨烯纳米带，探讨了边缘位点（真实样品中总是一定程度存在）以及含氮缺陷对材料铝反应性的影响，并将结果与原始石墨烯进行比较。我们表明，仅引入边缘本身并不会显著影响铝吸附的 energetics。另一方面，发现石墨烯纳米带的氮掺杂会影响铝的吸附能，其影响程度强烈依赖于含氮缺陷的类型。石墨氮和吡咯氮引起的变化极小，而边缘NO基团的引入以及面内吡啶氮掺杂导致铝吸附强度几乎是原始石墨烯上的两倍。所得结果可指导铝离子可充电电池先进材料的进一步设计。
引用
@article{arxiv.2106.11636,
title = {Aluminium storage using nitrogen-doped graphene nanoribbons from first principles},
author = {Jovana Vlahović and Ana S. Dobrota and Natalia V. Skorodumova and Igor A. Pašti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11636},
year = {2021}
}
备注
20 pages in total, 2 of which are supplementary information