单层B$_5$Se的锂吸附特性

Amretashis Sengupta

doi:10.1016/j.apsadv.2022.100218

单层B$_5$Se的锂吸附特性

材料科学 2022-02-22 v1

作者: Amretashis Sengupta

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摘要

B $_5$ Se 本工作中我们通过第一性原理计算研究了混合二维材料即单层B5Se的Li吸附特性。二维B $_5$ Se被发现具有扭曲的六方结构，每个六边形的顶点由五个B原子和一个Se原子构成。密度泛函理论(DFT)计算采用广义梯度近似(GGA)和Perdew-Burke-Ernzerhoff (PBE)交换关联泛函完成。结果包含了基于Grimme的DFT-D2方案的范德华修正。利用DFT计算评估了电极性能参数，如最优选的吸附位点和吸附能、开路阳极电势、电荷密度差以及随吸附原子覆盖度变化的比容量。采用微动弹性带(NEB)方法评估了吸附原子扩散势垒。第一性原理计算预测二维B $_5$ Se上Li吸附的最大理论比容量为1486.87 mAhg $^{-1}$ ，是传统锂离子电池负极材料的四倍以上。结合不同Li覆盖度下0.291-0.179V的开路阳极电势、0.15eV的小Li扩散势垒、纯态和锂化状态下材料的金属性以及良好的电荷密度变化，使得单层B $_5$ Se成为一种极具潜力的锂离子电池负极材料。

关键词

锂吸附单层B5Se 密度泛函理论负极材料锂离子电池扩散势垒

引用

@article{arxiv.2101.08462,
  title  = {Lithium adsorption properties of monolayer B$_5$Se},
  author = {Amretashis Sengupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08462},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 6 Figures

单层B$_5$Se的锂吸附特性

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关键词

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