DOTT-Carbon的首原理与机器学习洞察及其锂离子储能能力
材料科学
2025-01-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维碳基材料是开发更高效绿色能源转换和储存技术的有前景的候选材料。本研究提出一种新型二维碳全形态，DOTT-Carbon，其特征为具有独特的多环结构，包含12、8、4和3元环的碳原子。我们采用密度泛函理论和机器学习仿真探索其结构、机械性能和锂离子储能属性。声子计算确认其结构稳定性，初步分子动力学仿真显示其在高温下的热韧性。该材料表现出各向异性机械性能，Young模量值在280-330 GPa之间。DOTT-Carbon显示出446.28 mAh/g的锂离子储能能力，伴随低扩散势垒（0.2-0.9 eV）和高扩散系数（ cm/s），可能促进高效锂离子输运。稳定的开路电压为0.28 V，也表明其作为贴片材料的适合性。
引用
@article{arxiv.2501.05294,
title = {First-Principles and Machine Learning Insights into the Design of DOTT-Carbon and its Lithium-Ion Storage Capacity},
author = {Kleuton. A. L. Lima and Ana V. P. Abreu and Alysson M. A. Silva and Luiz A. Ribeiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05294},
year = {2025}
}
备注
19 pages