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.

Material

Diffusion barrier/eV

Theoretical capacity/（mA∙h∙g^-1）

V_OC/V

Ref.

T⁃BN/T⁃graphene^*

0.30—0.61

678.5

1.06

This work

T⁃BN

0.35—0.61

1620

0.479—0.489

［24］

T⁃graphene

0.37

744

0.2

［22］

C₃N/Blue phosphorene^*

0.12

1092

0.11—0.45

［10］

VS₂/Blue phosphorene^*

0.11

1211.34

0.50—1.81

［11］

Janus MoSSe/Graphene^*

0.17

560.59

0.17—0.41

［12］

VS₂

0.22

466

0.93

［16］

Blue phosphorene

0.16

865

—

［17］

Janus MoSSe

0.24

776.5

0.106—0.620

［18］

MgB₂

0.613

1750.9

0.689

［30］

MoS₂/C₃N^*

0.28

742.86

0.17

［31］

C₃N/Graphene^*

0.28

1079

0.13

［32］

β₁₂⁃Borophene/Graphene^*

0.56

907

0.08—1.09

［33］

MoS₂/VS₂^*

0.24

584

0.5—1.8

［34］

Blue phosphorene/Graphene^*

0.13

626.04

0.23

［35］

β₁₂⁃Borophene

0.66

1984

0.61—1.26

［36］

VS₂/Graphene^*

0.03

771

0.65

［37］

Penta⁃graphene/MoS₂^*

0.13

751

0.592

［38］

C₃N/Borophene^*

0.006—0.010

1086.27

0.34

［39］