Origin of low sodium capacity in graphite and generally weak substrate binding of Na and Mg among alkali and alkaline earth metals

碱金属 碱土金属 化学 无机化学 基质(水族馆) 石墨 化学物理 电离 离子 分析化学(期刊) 有机化学 地质学 海洋学
作者
Yuanyue Liu,Boris V. Merinov,William A. Goddard
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:113 (14): 3735-3739 被引量:543
标识
DOI:10.1073/pnas.1602473113
摘要

It is well known that graphite has a low capacity for Na but a high capacity for other alkali metals. The growing interest in alternative cation batteries beyond Li makes it particularly important to elucidate the origin of this behavior, which is not well understood. In examining this question, we find a quite general phenomenon: among the alkali and alkaline earth metals, Na and Mg generally have the weakest chemical binding to a given substrate, compared with the other elements in the same column of the periodic table. We demonstrate this with quantum mechanics calculations for a wide range of substrate materials (not limited to C) covering a variety of structures and chemical compositions. The phenomenon arises from the competition between trends in the ionization energy and the ion-substrate coupling, down the columns of the periodic table. Consequently, the cathodic voltage for Na and Mg is expected to be lower than those for other metals in the same column. This generality provides a basis for analyzing the binding of alkali and alkaline earth metal atoms over a broad range of systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
落寞的甜瓜完成签到,获得积分10
刚刚
Archie完成签到 ,获得积分10
刚刚
阔达的以丹完成签到,获得积分20
1秒前
Zzzhuan发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
匆匆完成签到,获得积分10
2秒前
坚强小蚂蚁完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助Tiffany采纳,获得10
3秒前
乐乐应助幸福的乾采纳,获得10
3秒前
大模型应助活泼之云采纳,获得30
3秒前
文艺的懿完成签到,获得积分10
3秒前
Nathan完成签到,获得积分10
3秒前
MichaelQin完成签到,获得积分10
4秒前
冷艳的白莲完成签到,获得积分10
4秒前
zheng驳回了慕青应助
4秒前
公硕完成签到 ,获得积分10
4秒前
化学位移值完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
千里江山一只蝇完成签到,获得积分10
5秒前
嘿小黑完成签到,获得积分10
5秒前
峥2发布了新的文献求助10
5秒前
刘雯完成签到,获得积分10
5秒前
肖永轩完成签到,获得积分10
5秒前
寒冷的凝旋完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
自然乌龟发布了新的文献求助10
8秒前
寒hep发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
wdy111应助莉莉卡i采纳,获得20
9秒前
PPP完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
小小铱完成签到,获得积分10
11秒前
马香芦完成签到,获得积分10
11秒前
思源应助饱满懿轩采纳,获得10
11秒前
12秒前
俊逸慕灵完成签到,获得积分10
12秒前
xuxu完成签到 ,获得积分10
12秒前
cm发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529071
关于积分的说明 11243225
捐赠科研通 3267556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803784
邀请新用户注册赠送积分活动 881185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582