Petal-Graphyne：一种用于高性能锂离子和钠离子储存的新型二维碳所有otrope
材料科学
2025-03-31 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本研究利用密度泛函理论仿真，引入 Petal-Graphyne (PLG)，这是一种由 4 边形、8 边形、10 边形和 16 边形构成的多环金属结构。全面研究了其结构、电子性质以及锂/钠储存性能。PLG 显示出 1004 mAh/g 的高理论容量，超过传统石墨负极。该材料保持金属性，在费米能级处存在多个带交叉。本研究揭示了 PLG 上锂 (0.28 eV) 和钠 (0.25 eV) 的最优能垛以及单层和多层配置中有利的扩散系数。开路电压分别为锂 0.47 V、钠 0.51 V 和混合离子储存 0.54 V，表明其电化学性能稳定。这些结果突显了 PLG 作为下一代锂离子和钠离子电池的有前景的候选材料，兼具高储能容量和高效离子传输能力。
引用
@article{arxiv.2503.21962,
title = {Petal-Graphyne: A Novel 2D Carbon Allotrope for High-Performance Li and Na Ion Storage},
author = {Kleuton A. L. Lima and José A. S. Laranjeira and Nicolas F. Martins and Alexandre C. Dias and J ulio R. Sambrano and Douglas S. Galvão and Luiz A. Ribeiro Junior},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21962},
year = {2025}
}
备注
13 pages