二维石墨氮化碳材料中锂和钠存储的第一性原理研究

• 作 者: 王梦尧 李佳
• 机 构: 清华大学深圳研究生院
• 出 处: 新型炭材料
• 发表日期: 2018年6期
• 关键词: 第一性原理计算 石墨碳氮化物 锂和钠的储存 First-principles calculationGraphitic carbon nitrideLithiu

由于氮原子和均匀孔隙的存在,二维石墨氮化碳被认为可用于电池电极材料。作为一种新型的多孔结构,g-C2N材料在电池电极材料方面应用的研究甚少。本文通过第一性原理计算研究了单层g-C2N上锂和钠的吸附和存储情况。基于单层g-C2N的锂离子电池的容量可以达到596mAh/g(LiC2N),而相应的钠离子容量只能达到276mAh/g(NaC4N2)。平均锂结合能相对于孤立的锂原子高达2.39eV,这表明g-C2N上获得的锂电池容量在循环过程中可能不会持续。通过改变C和N原子之间的比例,在C∶N为5∶1的情况下,平