Two-dimensional SiP3 monolayer as promising anode with Record-high capacity and fast diffusion for Alkali-ion battery

单层 阳极 材料科学 电池(电) 离子 扩散阻挡层 扩散 碱金属 纳米技术 化学工程 化学 物理化学 有机化学 图层(电子) 电极 热力学 功率(物理) 物理 工程类
作者
Yue Kuai,Changcheng Chen,Shuli Gao,Wen Chen,Jinbo Hao,Ge Wu,Feng Chen,Shuangna Guo,Liyuan Wu,Pengfei Lu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:586: 152510-152510 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.152510
摘要

• SiP 3 monolayer is designed as anode materials for rechargeable metal-ion batteries. • The properties of SiP 3 monolayer as anode is fully explored by DFT calculations. • Li/Na-SiP 3 monolayer can offer theoretical capacity of 2658.4 mA h/g and 1993.8 mA h/g. • Ultra-low diffusion barrier 0.11, 0.06 and 0.03 eV for Li, Na and K-ion batteries. Development of high-performance two-dimensional anode materials is the key to rechargeable battery applications. Based on the first principles, the structure and electronic properties of SiP 3 monolayer, blue phosphorus and silicene are researched systematically. SiP 3 monolayer has high cohesive energy, excellent molecular dynamics, mechanical and thermal stability. The metal properties of SiP 3 monolayer ensure that the battery maintains excellent electrical conductivity. Remarkably, the specific capacities of Li, Na and K-ion battery are as high as 2658.4, 1993.8 and 1107.8 mAh/g, respectively, far higher than those of pristine BlueP, while the changes of lattice parameters are only 8.32, 3.21 and 4.81 %, respectively. In addition, the existence of phosphorus atom six membered ring accelerates the diffusion of Li, Na and K-ions, and their diffusion barriers are 0.11, 0.06 and 0.03 eV, respectively. The low diffusion barrier and average open circuit voltage of SiP 3 monolayer ensure fast charge and discharge and long service life in practical applications. These findings indicate that SiP 3 monolayer is suitable to be used as high-performance anode material for Li, Na and K-ion batteries.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
若一发布了新的文献求助10
刚刚
华仔应助贾硕士采纳,获得10
1秒前
qqct完成签到,获得积分10
1秒前
71发布了新的文献求助10
1秒前
玉渊潭完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Alice001完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
ychope完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
YJDDDF应助阔达尔云采纳,获得30
4秒前
端庄的静曼完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Hello应助纯牛马打工人采纳,获得10
5秒前
肥猫啊平发布了新的文献求助10
5秒前
研友_VZG7GZ应助Leo采纳,获得30
6秒前
cz完成签到 ,获得积分10
7秒前
李健应助辛勤的喉采纳,获得10
7秒前
大个应助Yanzhang0000采纳,获得10
8秒前
蔡宇滔发布了新的文献求助10
8秒前
DWH发布了新的文献求助10
8秒前
Jasper应助nanjiluotuo11采纳,获得10
8秒前
宫宛儿发布了新的文献求助10
9秒前
不吃辣活不了完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
木子完成签到,获得积分10
10秒前
黄小豆完成签到,获得积分10
12秒前
静坐听雨萧完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
MANTISYAO发布了新的文献求助10
13秒前
Yanzhang0000完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
宫宛儿完成签到,获得积分10
15秒前
Hello应助yetao采纳,获得10
15秒前
贾硕士发布了新的文献求助10
16秒前
ding应助啥都不会采纳,获得10
18秒前
甜美的忻发布了新的文献求助10
18秒前
东方元语应助现代仙人掌采纳,获得20
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7638150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211446
关于积分的说明 19758767
捐赠科研通 7205055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275778
关于科研通互助平台的介绍 2437416
邀请新用户注册赠送积分活动 2272986