編號：CPJS06955
篇名：Li離子電池負(fù)極材料石墨炔在B,N摻雜調(diào)控下的儲Li性能優(yōu)化
作者：蔡夢圓 唐春梅 張秋月
關(guān)鍵詞： 石墨炔 B摻雜 N摻雜 儲鋰 密度泛函理論
機構(gòu)： 河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室 河海大學(xué)理學(xué)院 南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)物理國家重點實驗室
摘要： 一種理想的Li離子電池負(fù)極材料需要具有較高的儲Li容量和較低的體積膨脹比.本文應(yīng)用密度泛函理論研究了二維多孔石墨炔在B,N原子摻雜調(diào)控后作為Li離子電池負(fù)極材料時的儲Li性能.計算結(jié)果表明,B在石墨炔結(jié)構(gòu)中的摻雜可以增強Li與石墨炔之間的吸附作用,儲Li容量可以增加到2061.62 mAh/g,與未摻雜單層石墨炔相比增加了2.77倍.同時,B摻雜降低了Li在垂直于石墨炔平面方向上的擴(kuò)散能壘,而面內(nèi)擴(kuò)散能壘提高了0.1 eV.N摻雜降低了Li與石墨炔之間的相互作用,但增加了Li的穩(wěn)定位點,儲Li容量增加到了1652.12 mAh/g,同時,Li在石墨炔上的擴(kuò)散性能大大提高,在平面內(nèi)擴(kuò)散能壘降至0.37 eV,因此N摻雜石墨炔的充放電性能得到較好提升.因此,B,N摻雜可從不同方面提升石墨炔作為Li電池負(fù)極材料時的儲Li性能.該研究可以為開發(fā)良好的儲Li負(fù)極材料提供一個良好的研究思路,為實驗工作者提供理論依據(jù).
