硼掺杂单层MoSi2N4锂离子吸附与扩散行为的第一性原理研究

程悦桓; 马新国; 黄楚云; 廖家俊; 段汪洋

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采用平面波超软赝势方法研究了硼掺杂单层MoSi2N4的锂离子吸附与扩散行为.建立了替换位、间隙位、吸附位硼掺杂单层MoSi2N4三类物理模型(共6种构型).结果表明:硼原子替换表面氮原子的构型最为稳定,该构型下的锂离子吸附能在-1.540～-1.910 eV之间.通过分析电子密度差分图,可知硼掺杂引起MoSi2N4表面的电荷重新分布,即硼与氮获得了来自锂离子的电子转移,导致锂离子在其表面吸附能增加.比较锂离子在硼掺杂MoSi2N4表面的吸附能,推断其扩散路径为D→F,扩散势垒为0.077 eV,表明锂离子在该表面具有较高的脱嵌速率.

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来源
《无机化学学报》 |2021年第12期|2167-2174|共8页
作者
程悦桓; 马新国; 黄楚云; 廖家俊; 段汪洋;
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作者单位

湖北工业大学理学院武汉 430068;

湖北工业大学理学院武汉 430068;

湖北省能源光电器件与系统工程技术研究中心武汉 430068;

湖北省能源光电器件与系统工程技术研究中心武汉 430068;

湖北省能源光电器件与系统工程技术研究中心武汉 430068;

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正文语种 chi
中图分类半导体化学;硼B;
关键词
锂离子电池; 第一性原理; 二维材料;

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