六方 Ti2B2 单层：一种用于锂离子和钠离子电池且具有高倍率性能的 promising 负极材料
材料科学
2018-10-17 v1
摘要
结合第一性原理密度泛函方法和晶体结构预测技术，我们报道了一系列六方二维(2D)过渡金属硼化物(TMBs)，包括 Sc2B2、Ti2B2、V2B2、Cr2B2、Y2B2、Zr2B2 和 Mo2B2。它们的动力学和热稳定性通过声子及分子动力学模拟得到验证。我们研究了二维 Ti2B2 单层作为锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(NIBs)负极材料的潜力。Ti2B2 单层对 Li 和 Na 分别具有 456 和 1027 mAhg-1 的高理论比容量。非常高的 Li/Na 扩散率及 0.017/0.008 eV 的超低能垒表明其具有优异的充放电能力。此外，电子结构计算发现整个嵌锂过程中具有良好的电子导电性。吸附一层、两层和三层的 Li 和 Na 离子后体积变化非常小，表明 Ti2B2 单层具有鲁棒性。这些结果凸显了 Ti2B2 单层以及其他二维 TMBs 作为 LIBs 和 NIBs 优异负极材料的适用性。
引用
@article{arxiv.1802.08473,
title = {Hexagonal Ti2B2 monolayer: A Promising Anode Material Offering High Rate Capability for Li-Ion and Na-Ion Batteries},
author = {Tao Bo and Peng-Fei Liu and Juping Xu and Junrong Zhang and Fangwei Wang and Bao-Tian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08473},
year = {2018}
}
备注
26 pages,11 figures