锂离子电池二维T-BN/T-graphene异质结阳极材料性能的理论研究 高等学校化学学报    2024, 45 (12): 20240371-.   DOI:10.7503/cjcu20240371

Fig.6 Top and side views of B₁₆N₁₆C₃₆Li₈(A), B₁₆N₁₆C₃₆Li₁₂(B) and B₁₆N₁₆C₃₆Li₂₁(C)

正文中引用本图/表的段落

式中： Ex1， Ex2和EM（eV）分别为吸附Li的个数为x1， x2（x1<x2）时T-BN/T-graphene异质结的总能量和 每个Li在体相中的总能量. 如果Econ值为负值， 说明T-BN/T-graphene异质结可以吸附Li. 由于H_BN2点位是最稳定的吸附点位， 将其设置为吸附第一层， 优化后的构型如图6（A）所示. 经计算， 其Econ为-1.65 eV. 然后， 考虑到H_BN1点位的吸附能比异质结下层所有吸附点位的都小， 将第二层的满吸附点位设置在异质结的上层. 考虑到3种满吸附方式（H_BN1， H_B1和H_N1）， 并一一进行计算. 满吸附在H_BN1点位和H_B1点位的Econ分别为?0.58和?0.59 eV. 而满吸附在H_N1点位上的Li会形成团簇， 因此， 舍弃了这种满吸附方式. 由于Econ越低， 吸附越稳定， Li吸附第二层的满吸附点位倾向于H_BN1点位， 优化后的结构如图6（B）所示. 若吸附第三层再继续往上吸附Li的话， 优化后的结构均会形成团簇， 因此， 不考虑在上层继续吸附Li， 而是将吸附第三层放到了异质结的下层. 在这种情形下也考虑了H₈₄点位和H₄₄点位两种情况， 通过计算得到Econ分别为?0.68和?0.75 eV， 所以吸附第三层的满吸附点位倾向于H₄₄点位， 优化后的结构如图6（C）所示. 继续往下吸附第四层， 将会导致Li形成团簇， 说明最大能够吸附的层数是3层（3种构型分别命名为B₁₆N₁₆C₃₆Li₈， B₁₆N₁₆C₃₆Li₁₂和B₁₆N₁₆C₃₆Li₂₁）.

本文的其它图/表

• Fig.1  Primitive cells of T⁃BN(A), T⁃graphene tilted at 0°(B) and T⁃graphene tilted at 45°(C) after optimization
• Fig.2  Top and side views(A) and the band structure(B) of the optimized T⁃BN/T⁃graphene heterojunction（A） The red squares， circles and triangles represent stable adsorption sites in the upper， middle and lower layers， respectively； （B） path： Γ（0， 0， 0） → X（0， 0.5， 0） → M（0.5， 0.5， 0） → Γ（0， 0， 0）.
• Table 1  Stable adsorption sites and adsorption energy of Li on T-BN/T-graphene heterojunction
• Fig.3  Charge density difference of Li adsorbed at H_BN2(A), H_BN1(B) and H₈₄(C) sites
• Fig.4  Diffusion paths of Li in the upper layer(A), middle layer(B) and lower layer(C) of T⁃BN/T⁃graphene heterojunction
• Fig.5  Diffusion barriers corresponding to the diffusion paths of Li in the upper layer(A), middle layer(B) and lower layer(C) of T⁃BN/T⁃graphene
• Fig.7  Side views of ELF for B₁₆N₁₆C₃₆Li₈(A), B₁₆N₁₆C₃₆Li₁₂(B) and B₁₆N₁₆C₃₆Li₂₁(C) configurations
• Fig.8  V_OC of Li adsorption on T⁃BN/T⁃graphene heterojunction
• Table 2  Theoretical calculations of 2D materials as anode materials for LIBs