二维石墨烯-HfS$_2$范德瓦耳斯异质结构作为碱金属离子电池电极材料
材料科学
2020-05-14 v1
摘要
当前使用的许多电池电极材料具有导电性差和反复充放电过程中体积膨胀大的特点。这促使人们考虑将二维材料，特别是多层二维体系作为替代方案。在这些二维多层体系中，包含以过渡金属二硫属化物（TMDCs）为一层的基于石墨烯的范德瓦耳斯异质结构。因此，本研究以石墨烯-二硫化铪（Gr-HfS）体系作为Gr-TMDC原型体系，研究其作为电池电极的应用。密度泛函理论计算表明，Gr-HfS范德瓦耳斯异质结构的形成在能量上是有利的。为探究其作为电池电极的应用能力，在异质结构层间引入了Li、Na和K插层物。研究发现Li和K是良好的插层物，因为它们具有低扩散势垒和正开路电压。与双层石墨烯和双层HfS的比较表明，Gr-HfS是一种有利的电池电极体系。
引用
@article{arxiv.2005.06317,
title = {Two-Dimensional graphene-HfS$_2$ van der Waals heterostructure as electrode material for Alkali-ion batteries},
author = {Gladys King'ori and Cecil N M Ouma and Abshiek Mishra and George O Amolo and Nicholas Makau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06317},
year = {2020}
}
备注
28 pages, 14 figures