編號(hào)：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(chǔ)Li性能優(yōu)化
作者：蔡夢(mèng)圓 唐春梅 張秋月
關(guān)鍵詞： 石墨炔 B摻雜 N摻雜 儲(chǔ)鋰 密度泛函理論
機(jī)構(gòu)： 河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(chǔ)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L(zhǎng)i離子電池負(fù)極材料時(shí)的儲(chǔ)Li性能.計(jì)算結(jié)果表明,B在石墨炔結(jié)構(gòu)中的摻雜可以增強(qiáng)Li與石墨炔之間的吸附作用,儲(chǔ)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(shí),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(diǎn),儲(chǔ)Li容量增加到了1652.12 mAh/g,同時(shí),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L(zhǎng)i電池負(fù)極材料時(shí)的儲(chǔ)Li性能.該研究可以為開(kāi)發(fā)良好的儲(chǔ)Li負(fù)極材料提供一個(gè)良好的研究思路,為實(shí)驗(yàn)工作者提供理論依據(jù).
