Density functional theory study on the Ti3CN and Ti3CNT2 (T = O, S and F) as high capacity anode material for Na ion batteries

吸附 阳极 单层 扩散 密度泛函理论 离子 MXenes公司 材料科学 扩散阻挡层 分析化学(期刊) 电池(电) 化学工程 物理 化学 纳米技术 物理化学 热力学 图层(电子) 计算化学 电极 工程类 色谱法 有机化学 功率(物理)
作者
Weibing Guo,Zongyu She,Haitao Xue,Xiaoming Zhang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:529: 147180-147180 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2020.147180
摘要

MXenes are the promising anode materials for the Na ion batteries (NIBs) because of their high ion capacity and low diffusion barrier to Na. The surface groups have great influence on the energy storage properties. In this paper, we performed density functional theory (DFT) calculation to study the adsorption energies, diffusion behaviors and electronic properties of Na on the Ti3CN and Ti3CNT2 monolayers (T = O, S and F functional groups). The surfaces on N and C sides of Ti3CNT2 monolayer have different adsorption behaviors to Na. The Ti3CNO2 and Ti3CNS2 exhibit better adsorptive properties to Na with the adsorption energy (Ead) of −1.702 eV and −1.626 eV, while the F functional group can reduce the value of Ead. The diffusion barriers of Na on the Ti3CNO2 and Ti3CNS2 are only 0.037 eV and 0.045 eV, which could enable the NIBs to have very fast charge/discharge rate. The theoretical capacities of Na on Ti3CNO2, Ti3CNS2 and Ti3CNF2 can reach 530 mAh g−1, 458 mAh g−1 and 516 mAh g−1, respectively. The results show that the Ti3CN, Ti3CNO2 and Ti3CNS2 can be promising anode materials for NIBs.

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
爆米花应助苏silence采纳,获得10
刚刚
温馨完成签到 ,获得积分0
刚刚
小小K发布了新的文献求助10
刚刚
123456678发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
li发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
破伤疯发布了新的文献求助10
2秒前
M鹿M完成签到 ,获得积分10
3秒前
Lihuining完成签到,获得积分10
4秒前
孙成发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
冰冰双双完成签到,获得积分10
4秒前
丘比特应助天涯采纳,获得10
4秒前
4秒前
晨曦完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
犹豫的盼兰关注了科研通微信公众号
5秒前
无极微光应助lc采纳,获得20
5秒前
Betsy完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
辛儿的毅完成签到,获得积分20
6秒前
活泼山雁发布了新的文献求助10
6秒前
端端完成签到,获得积分10
6秒前
斯文败类应助三馬采纳,获得10
6秒前
6秒前
科研通AI6应助炙热尔烟采纳,获得10
7秒前
7秒前
机械小白完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
guijiu完成签到,获得积分10
8秒前
沙丁鹌鹑完成签到 ,获得积分10
8秒前
Lihuining发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
明小丽完成签到,获得积分10
9秒前
li完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
安详的沛菡完成签到,获得积分10
9秒前
vvillen完成签到,获得积分10
10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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660326
关于积分的说明 14728933
捐赠科研通 4600192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524706
邀请新用户注册赠送积分活动 1495014
关于科研通互助平台的介绍 1465017