Promising cathode material MnO2/CoO2 heterostructure for the Li and Na ion battery: A computational study

异质结 锂(药物) 单层 电池(电) 阴极 材料科学 离子 氧化物 密度泛函理论 扩散 化学 无机化学 化学物理 纳米技术 光电子学 计算化学 物理化学 热力学 医学 功率(物理) 物理 有机化学 内分泌学 冶金
作者
S. Sahoo,Puja Kumari,S. J. Ray
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:134 (10) 被引量:7
标识
DOI:10.1063/5.0166023
摘要

Although two-dimensional (2D) transition metal oxide monolayers have shown potential for applications in metal-ion batteries, the heterostructures of this family are yet to be studied in details for energy storage applications. In this work, we have made the heterostructure by taking half-metallic ferromagnetic 2D transition metal oxide CoO2 and semiconducting MnO2 monolayers and demonstrated its potential application as a cathode material in lithium and sodium-ion batteries by performing first-principles calculations using density functional theory approach. We have systematically studied the electronic structure and stability of the MnO2/CoO2 heterostructure. We have carefully examined the adsorption and diffusion behavior of metal ions (lithium and sodium). Our structure has offered a maximum adsorption energy of −3.84 eV, which is greater than the adsorption energy of individual monolayers. We found that the lowest diffusion barrier is 0.4 eV for lithium ion and 0.32 eV for sodium ion. Also, our system has shown a maximum open circuit voltage of 2.18 V for lithium ion battery and 0.32 V for Na-ion battery. The specific capacity is found to be 584 mAh g−1 for lithium ion and 529 mAh g−1 for sodium ion battery. These findings can serve as a proof that the MnO2/CoO2 heterostructure should be considered as a potential cathode for lithium- and sodium-ion batteries.
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
刚刚
浮游应助考博圣体采纳,获得10
1秒前
浮游应助考博圣体采纳,获得10
1秒前
浮游应助考博圣体采纳,获得10
1秒前
bkagyin应助考博圣体采纳,获得10
1秒前
彭于晏应助考博圣体采纳,获得10
1秒前
allezallez完成签到,获得积分10
1秒前
6秒前
nen完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
勤劳的涑发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
LJH发布了新的文献求助10
13秒前
蔡晓华完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
18秒前
雨沐风发布了新的文献求助10
18秒前
Liu完成签到 ,获得积分10
20秒前
科研通AI2S应助shang采纳,获得10
21秒前
金小豪发布了新的文献求助10
21秒前
brian0326发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
24秒前
25秒前
jaewoo发布了新的文献求助10
25秒前
七七完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
无足鸟完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
羞涩的煎饼完成签到,获得积分10
27秒前
梧桐完成签到,获得积分10
27秒前
ddd发布了新的文献求助10
28秒前
东桑末榆完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
小余同学发布了新的文献求助10
30秒前
共享精神应助ASen采纳,获得20
31秒前
任性的睫毛完成签到,获得积分10
31秒前
sunhhhh完成签到 ,获得积分10
31秒前
xxttt发布了新的文献求助10
32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
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5287984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4440026
关于积分的说明 13823687
捐赠科研通 4322271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2372462
邀请新用户注册赠送积分活动 1367928
关于科研通互助平台的介绍 1331548