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Double transition metal-containing M2TiAlC2 o-MAX phases as Li-ion batteries anodes: a theoretical screening

材料科学 插层(化学) 锂(药物) 密度泛函理论 扩散 阳极 原子半径 过渡金属 离子 化学物理 热力学 物理化学 无机化学 计算化学 电极 物理 化学 内分泌学 催化作用 有机化学 医学 生物化学
作者
Xiao Peng,Na Jin,Zifeng Lin
出处
期刊:Materials research letters [Taylor & Francis]
卷期号:9 (12): 516-522 被引量:9
标识
DOI:10.1080/21663831.2021.1984997
摘要

Here, thermodynamic stability and lithium storage properties of double transition metal M2TiAlC2 o-MAX phases (M = Cr, V, Mo, Nb, Ta, Hf, Zr, Sc, Y, La) are theoretically investigated by density functional theory (DFT) calculation. M2TiAlC2 with a larger M atomic radius shows larger interlayer space that may benefit the Li-ion intercalation. A promising theoretical capacity of 276.87 mAh g-1 is predicted for Sc2TiAlC2. The low Li-ion diffusion barriers (0.57–0.64 eV) for M2TiAlC2 indicate the possibility to achieve fast Li-ion diffusion that is crucial for designing high-power batteries. This work provides opportunities to explore MAX phases as promising Li-ion storage materials.
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