ReN$_2$ 单层作为钠离子电池电极的优异离子与电子性质
介观与纳米尺度物理
2019-06-13 v4
摘要
优异的二维电极材料可用于设计高性能碱金属离子电池。在此，我们提出 ReN 单层作为用于钠离子的优异二维材料。总能量优化得到 ReN 单层的屈曲四方结构，且我们的声子谱和弹性模量证明了其动力学和机械稳定性。进一步研究表明，它是金属性的，且在吸附 Na 或 K 原子后仍保持金属特性，其晶格参数在吸收 Na 或 K 原子后仅改变 3.2\% 或 3.8\%。我们的研究显示，其最大容量对于钠离子电池达到 751 mA h/g，对于钾离子电池达到 250 mA h/g，且其扩散势垒对于 Na 原子仅 0.027 eV，对于 K 原子仅 0.127 eV。微小的晶格变化、高存储容量、金属特性以及极低的离子扩散势垒，使 ReN 单层成为具有超快充放电过程的钠离子可充电电池的优异电极材料。
引用
@article{arxiv.1704.04963,
title = {Superior ionic and electronic properties of ReN$_2$ monolayers as Na-ion battery electrodes},
author = {Shi-Hao Zhang and Bang-Gui Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04963},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 5 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1612.02748