编号：CYYJ043323
篇名：二维六方Mo2B2作为金属离子电池负极材料的第一性原理研究
作者：曹宇 张国辉 王长刚 周静 蔡永茂 赵耀
关键词： 第一性原理计算 金属离子电池 负极材料 二维过渡金属硼化物
机构： 东北电力大学 东北电力大学电气工程学院 东北电力大学化学工程学院 东北电力大学理学院 中国铁路设计集团有限公司
摘要： 可充电金属离子电池(RMBs)迫切需要开发新型高比容量的负极材料。采用第一性原理计算方法研究了六方h-Mo2B2MBene作为RMBs(Li、Na、Mg和K离子)负极材料的潜力。计算结果表明,h-Mo2B2MBene结构稳定且具有良好的导电性。作为RMBs负极材料组装成Li离子电池、Na离子电池、K离子电池和Mg离子电池时,其理论比容量分别为:753、314、125 mA·h·g–1和1506 mA·h·g–1。与传统石墨负极相比,h-Mo2B2在锂离子电池中具有更高的比容量,而Mg离子在h-Mo2B2上的超大理论容量得益于Mg离子可以携带更多的电荷。Li、Na、Mg和K离子在h-Mo2B2上具有较低的扩散势垒,分别为39、10、37 meV和7 meV。Li、Na、Mg和K离子在h-Mo2B2中的平均开路电压分别为:0.36、0.47、0.63 V和0.63 V。这些优异的性能表明,h-Mo2B2MBene可以作为锂离子、钠离子以及镁离子电池等领域中一种非常有前景的负极材料。
