ScS_{2} 单层作为碱金属离子电池及更广义电池潜在正极材料
材料科学
2022-01-10 v1 应用物理
摘要
Sc 是最轻的过渡金属，有助于实现高理论容量的目标。因此，我们在此探索了 ScS_{2} 单层作为碱金属离子电池（Li、Na、K）及其他多价金属离子电池（Mg、Al）正极材料的性能。先前对 ScS_{2} 的研究仅集中于 ScS_{2} 单层的基本电子与磁学性质，而未涉及其可能的应用。我们的第一性原理计算表明，二维 ScS_{2} 能够为碱金属离子提供 491.36 mAh g^{-1} 的大理论容量，为 Mg 与 Al 离子提供 324.29 mAh g^{-1} 的理论容量，同时维持良好的平均开路电压。我们还研究了这些金属离子在 ScS_{2} 表面的扩散行为，这与电池的充放电倍率性能相关。我们的结果表明除 Al 外所有金属离子的扩散势垒均较低。基于这些结果，我们相信 ScS_{2} 单层可成为用于碱金属离子电池及更广义电池的有趣正极材料候选。
引用
@article{arxiv.2201.02268,
title = {ScS_{2} Monolayer as a Potential Cathode Material for Alkali-ion Batteries and Beyond},
author = {Dwaipayan Chakraborty and Madhu Pandey and Priya Johari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02268},
year = {2022}
}