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新型二维碳化物晶体储锂性能的理论研究
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000
  • 相关基金:国家自然科学基金(51202058,51205111,51472075),河南理工大学创新型科研团队(T2013-4)和河南理工大学杰出青年基金02015-3)资助项目
中文摘要:

MXenes是一类新型的二维金属碳化物或碳氮化物.本文使用密度泛函理论,分别研究了其中Ti2C、Nb2C和V2C的结构与储锂性能,以及表面氟(F)官能团对其结构和储锂性能的影响.吸附能、态密度和电荷布居的计算结果表明:该二维晶体表面可以吸附双层锂原子.Ti2C、V2C和Nb2C最高储Li的理论比容量分别为995.04、941.31、541.93 mAh·g(-1).此外,F官能团可以有效提高这三种二维晶体锂化结构的稳定性与导电性。

英文摘要:

MXenes are a new series of two-dimensional (2D) carbides or nitrides. Lithium storage properties and lithiated structures of three MXenes phases, Ti2C, V2C, and Nb2C, are studied by density functional theory. Additionally, the influence of fluorine functional groups on the lithiated structures and properties are also investigated. By calculating the adsorption energy, density of state, and charge population, we observe that double Li atom layers can be adsorbed on the surfaces of MXenes. For Ti2C, V2C, and Nb2C, the calculated maximum Li capacities reach values up to 995.04, 941.31, and 541.93 mAh·g-1, respectively. Fluorine functional groups are observed to effectively enhance the stability and conductivity of the lithiated structures of these three 2D crystals.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781