二维AlB4/Al2:用于离子电池的高性能迪拉克阳极材料
Ru-Feng Zou1, Xiao-Juan Ye2, Xiao-Hong Zheng3
1College of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China. csliu@njupt.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|October 18, 2023
概括
二维AlB4 (Al2B2) 材料在离子电池 (SIB) 的阳极方面表现有前途. 单层和双层形式都提供高容量和低扩散障碍,这表明SIB的性能很好.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 由于的丰富性和低成本而引起了人们的关注.
- 二维 (2D) 迪拉克材料是SIB的有希望的阳极候选者,因为它们的电子导电性优越.
研究的目的:
- 研究AlB4 (Al2B2) 单层和双层作为SIBs的阳极材料的潜力.
- 评估它们的电化学性能,包括储能,离子扩散屏障和电压配置.
主要方法:
- 使用第一原理计算来研究AlB4 (Al2B2) 材料的特性.
- 计算了理论存储容量,扩散障碍,开放电路电压和化时的晶格扩张.
主要成果:
- 单层AlB4 (Al2B2) 显示了高的理论容量954.15 (709.17) mA hg-1和0.36 (0.03) eV的低扩散屏障.
- 计算的平均开通电路电压 (0.68/0.18 V) 位于阳极材料 (0.11.0 V) 的可接受范围之内.
- 在完全化后,AlB4 (Al2B2) 单层表现出最小的晶格扩张 (0.9%/2.4%),表明良好的可逆性. 比莱尔在外表面表现出更强的Na结合.
结论:
- AlB4 (Al2B2) 单层和双层被确定为SIB的有希望的高性能阳极材料.
- 这项研究为下一代能源存储的这些二维材料的电化学行为提供了宝贵的见解.


