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四氰基乙烯(TCNE)及TCNE-掺杂石墨烯复合物上的锂和钠存储:一项计算研究

材料科学 2016-02-05 v1

摘要

使用密度泛函理论研究了Li和Na在自由四氰基乙烯(TCNE)分子以及吸附在掺杂石墨烯上的TCNE的附着。虽然TCNE在理想石墨烯上仅弱吸附,我们确定了这样一种构型:TCNE通过分子C原子和表面氧原子化学吸附在铝掺杂石墨烯上。在自由(吸附)TCNE上最多可存储四(五)个Li和Na原子,其结合能强于Li和Na金属的内聚能。当每分子存储最多三个原子时,应可避免常见电池电解质的还原。因此,固定在导电石墨烯基基底上的TCNE可成为有机锂和钠离子电池的高效阳极材料。重要的是,在比容量(单位质量材料 excluding Li/Na)和电压方面,Li和Na存储之间均无显著差异,这使得此类方法总体上对后锂存储非常有前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.03533,
  title  = {Lithium and sodium storage on tetracyanoethylene (TCNE) and TCNE-(doped)-graphene complexes: a computational study},
  author = {Yingqian Chen and Sergei Manzhos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.03533},
  year   = {2016}
}