2D-Be2C 作为锂钠离子电池负极的密度泛函理论研究
材料科学
2025-11-03 v1
摘要
金属离子电池在应对可再生能源需求中发挥关键作用，尤其在汽车领域。本文应用第一性原理计算，考察二维铍碳化物 (2D-Be2C) 作为锂/钠/钾离子电池负极材料的可行性。2D-Be2C 为半导体，吸附金属离子后转化为金属体。负吸附能表明原子在 Be2C 单层上稳定吸附。采用爬山图像-受力准则方法研究了锂/钠/钾离子的扩散势垒与最优路径。模型中设定 6 个中间图像。单个 Na/K 原子的最低扩散势垒分别为 0.016 eV 和 0.026 eV。计算得到 K 离子的最大开路电压约为 1 V，Na 离子为 0.5 V。此外，Be2C 单层的最大储能容量估算为 1785 mAh g⁻¹。
引用
@article{arxiv.2510.27433,
title = {Density functional investigations on 2D-Be2C as an anode for alkali Metal-ion batteries},
author = {Hetvi Jadav and Sadhana Matth and Himanshu Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27433},
year = {2025}
}