高国翔, 熊鑫, 刘春生, 叶小娟

高等学校化学学报 2024, 45 (12): 20240371-. DOI:10.7503/cjcu20240371

摘要（294）

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通过基于密度泛函理论的第一性原理计算, 研究了由二维T-BN和T-graphene组成的异质结(T-BN/ T-graphene)作为锂离子电池(LIBs)阳极材料的综合性能. 计算结果表明, T-BN/T-graphene异质结阳极材料展示了较低的扩散势垒(0.30~0.61 eV)、较大的理论容量(678.5 mA∙h/g)、适当的平均开路电压(1.06 V)和较小的晶格常数变化(0.86%/0.44%). 与单层T-BN和单层T-graphene相比, T-BN/T-graphene异质结在扩散性能方面略有改善, 最低扩散势垒降至0.30 eV, 表明其具有较快的充放电能力.

式中：

E_{x_{1}}

和

E_{x_{2}}

（eV）分别为T-BN/T-graphene异质结吸附相邻浓度

x_{1}

和

x_{2}

（

x_{1} < x_{2}

）的Li时的总能量. 如图8所示，随着Li个数的增加， V_OC显著下降，整体的V_OC波动范围在0.59~1.65 V之间. 经过计算，其平均V_OC是1.06 V.