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
123完成签到 ,获得积分10
2秒前
学林书屋发布了新的文献求助10
2秒前
LaKI完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
无花果应助王大蒜采纳,获得10
6秒前
笨笨三德发布了新的文献求助10
7秒前
melody发布了新的文献求助10
7秒前
汉堡包应助王知颖采纳,获得10
9秒前
PHIL完成签到,获得积分10
10秒前
酷波er应助l林采纳,获得10
11秒前
晴天娃娃完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
lly发布了新的文献求助10
14秒前
顾矜应助七七采纳,获得10
14秒前
你从未离去完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
huangy发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
huan发布了新的文献求助10
19秒前
小66完成签到,获得积分10
20秒前
长情洙发布了新的文献求助10
20秒前
CFF发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
笨笨三德完成签到,获得积分10
23秒前
砍柴少年发布了新的文献求助10
24秒前
Lore发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
25秒前
25秒前
科研通AI6.4应助影晨采纳,获得10
27秒前
科研通AI6.3应助淡定绮波采纳,获得10
27秒前
泠漓发布了新的文献求助10
28秒前
大气灵枫发布了新的文献求助10
28秒前
lly完成签到,获得积分10
28秒前
执着大象发布了新的文献求助10
29秒前
29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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 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 7430645
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9032544
关于积分的说明 19242935
捐赠科研通 7058049
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236348
关于科研通互助平台的介绍 2399952
邀请新用户注册赠送积分活动 2219449