石墨中氟化铝插层过程中的面内与层间相互作用研究：对可充电电池开发的启示
材料科学
2023-09-06 v2 介观与纳米尺度物理
化学物理
摘要
电解质插层机制促进了可充电电池中电荷在电极材料中的插入/提取。氟化铝(AlF)已被用作以石墨电极为负极的可充电铝电池中的电解质，展示了电池充放电过程改进的可逆性；然而，这一中性分子在石墨中的插层机制迄今未知。本工作中，我们结合超高真空条件下的扫描隧道显微镜(STM)、基于密度泛函理论的计算和大规模分子动力学模拟，揭示了AlF在高取向热解石墨(HOPG)中的插层机制。我们报道了石墨层间AlF分子团簇的形成、其通过石墨烯屈曲介导相互作用的自组装，并解释了材料中表面{\it 鼓泡}的起源与分布。我们的发现对理解分子迁移率与团簇化同负极材料膨胀之间的关系具有启示。这进而为未来储能系统性能的提升铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2306.10385,
title = {Study of In-plane and Interlayer Interactions During Aluminum Fluoride Intercalation in Graphite: Implications for the Development of Rechargeable Batteries},
author = {Sindy J. Rodríguez and Adriana E. Candia and Igor Stanković and Mario C. G. Passeggi and Gustavo D. Ruano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.10385},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 4 figures, SI on demand