基于第一性原理的磷烯作为钠离子电池负极材料的评估
材料科学
2015-06-24 v1
摘要
我们系统评估了新型二维纳米材料磷烯作为钠离子电池负极材料的前景。利用第一性原理计算，我们确定了单层磷烯上Na的吸附能、比容量和Na扩散势垒。我们考察了电子结构和力学性质随Na浓度变化的主要趋势。我们发现有利的Na-磷烯相互作用，其理论容量超过了钠离子电池的其他单层负极。我们发现Na-磷烯在高Na浓度下经历半导体-金属转变。我们的结果表明Na在磷烯上的扩散是快速且各向异性的，能垒仅为0.04 eV。由于高容量、良好稳定性、优异导电性和高Na迁移率，单层磷烯是非常有前途的钠离子电池负极材料。将比容量和扩散势垒方面的计算性能与其他层状二维电极材料如石墨烯、MoS2、聚硅烷等进行了比较。
引用
@article{arxiv.1501.02425,
title = {Evaluation of Phosphorene as Anode Material for Na-ion Batteries from First Principles},
author = {Vadym V. Kulish and Oleksandr I. Malyi and Clas Persson and Ping Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.02425},
year = {2015}
}