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东北大学发现钠离子电池阳极材料AsC5

时间:2023-08-04 17:43来源:盖世汽车 作者:Scarlet
点击: 次
 
中国沈阳东北大学的研究人员发现了一种新型单层砷化碳（AsC5），可用作钠离子电池（NIB）的阳极材料。
 
通过无偏第一原理结构搜索仿真，研究人员找到了一种具有多种功能优势特性的新型单层AsC5。在该理论仿真的基础上，研究人员发现该材料在能量、机械、动力学和热稳定性方面都表现极强的稳定性，支持了实验的可行性。
 
计算模拟表明Na在单层（双层）AsC5上具有稳定的吸附能力。当Na原子插入时，单层（双层）AsC5的金属特性得以保持，从而确保了良好的电气传输。此外，单层（双层）AsC5 上的Na扩散阻抗仅为0.16 (0.09) eV，这表明它具有快速充放电能力。
 
单层（双层）AsC5材料的比容量高于目前部分二维材料，最大可达 794.28 mA h/g（596.01 mA h/g）。AsC5钠化后的体积波动很小（1.2%），表现出很强的循环可逆性。因此，AsC5的这些关键特性使其有望成为NIB阳极材料的备选材料。
 
研究人员在论文中指出，目前可行钠离子电池的主要研究重点是高能量密度、强稳定性和低扩散阻力的阳极材料。随着人们对无机二维材料的兴趣越发浓厚，人们对含有 IV（C、Si、Ge、Sn）和 V（N、P、As、Sb）元素的新型二维材料也开始产生了兴趣。
 
石墨烯和砷烯是两种重要的二维材料。由于砷烯中的非平面sp3键和石墨烯中的sp2键，这两种材料分别具有独特的结构和特性。因此，证明是否可以制造出稳定的单层砷化碳，以补充砷烯和石墨烯的特点非常必要。鉴于碳材料具有出色的导电性和稳定性，因此研究人员在这项工作中主要关注富含碳的AsC5成分。
 
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 钠离子电池 阳极材料
作者：Scarlet ，如若转载，请注明出处：http://www.cbcu.com.cn/qianyan//2023080442615.html
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