可以使用P3S和C3S单层作为金属离子电池中的阳极材料吗? 来自第一原则研究的答案
Somnath Chowdhury1, Pranab Sarkar2, Bikash Chandra Gupta1
1Department of Physics, Visva-Bharati, Santiniketan 731235, India. bikashc.gupta@visva-bharati.ac.in.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|May 28, 2024
概括
这项研究预测P3S和C3S单层作为金属离子电池的新材料. 作为阳极,C3S显得有前途,而P3S可以作为阴极起作用,提供高存储容量.
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
- 计算化学的计算化学
背景情况:
- 高效的能量存储是至关重要的,推动了对新电池材料的研究.
- 金属离子电池 (Li,Na,K) 是下一代能源存储的关键.
研究的目的:
- 预测金属离子电池P3S和C3S单层的电化学性能.
- 评估这些新型二维材料的稳定性和电子性能.
主要方法:
- 密度函数理论 (DFT) 的计算.
- 对能量,动态和热稳定的分析.
- 研究电子结构,电荷转移和扩散障碍.
主要成果:
- 纯净的P3S和C3S单层是宽间隙半导体;金属化诱导金属行为.
- 从金属到单层观察到显著的电荷转移.
- 在C3S上为K的低扩散屏障 (0.06 eV).
- 预测的高理论存储容量 (例如,六层K-C3S的1182.79mAhg-1).
结论:
- 单层C3S是,Na和K离子电池的一个有前途的阳极材料.
- 单层P3S适用于,Na和K离子电池的阴极材料.


