已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Can all nitrogen-doped defects improve the performance of graphene anode materials for lithium-ion batteries?

石墨烯 材料科学 空位缺陷 阳极 锂(药物) 兴奋剂 氮气 密度泛函理论 化学物理 离子 纳米技术 计算化学 物理化学 化学 光电子学 结晶学 电极 有机化学 医学 内分泌学
作者
Yang‐Xin Yu
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:15 (39): 16819-16819 被引量:262
标识
DOI:10.1039/c3cp51689j
摘要

The electronic and adsorption properties of graphene can be changed significantly through substitutional doping with nitrogen and nitrogen decoration of vacancies. Here ab initio density functional theory with a dispersion correction was used to investigate the stability, magnetic and adsorption properties of nine defects in graphene, including both nitrogen substitutional doping and nitrogen decoration of vacancies. The results indicate that only pyridinic N2V2 defect in graphene shows a ferromagnetic spin structure with high magnetic moment and magnetic stabilization energy. Not all nitrogen-doped defects can improve the capacity of the lithium-ion batteries. The adsorption energies of a lithium atom on nitrogen-substituted graphenes are more positive, indicating that they are meta-stable and no better than the pristine graphene as anode materials of lithium-ion batteries. Nitrogen-decorated single and double vacancy defects, especially for the pyridinic N2V2 defect in graphene, can greatly improve the reversible capacity of the battery in comparison with the pristine graphene. The theoretical prediction of the reversible capacity of the battery is 1039 mA h g(-1) for the nitrogen-doped graphene material synthesized by Wu et al., which is in good agreement with the experimental data (1043 mA h g(-1)). The theoretical computations suggest that nitrogen-decorated single and double vacancy defects in graphene are the promising candidate for anode materials of lithium-ion batteries. Each nitrogen atom in the decoration can improve the reversible capacity of the battery by 63.3-124.5 mA h g(-1) in a 4 × 4 supercell of graphene. The present work provides crucial information for the development of N-doped graphene-based anode materials of lithium-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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ffchen111发布了新的文献求助10
刚刚
趴下快跑发布了新的文献求助30
1秒前
3秒前
3秒前
JamesPei应助可可采纳,获得10
6秒前
七七发布了新的文献求助10
6秒前
施中明发布了新的文献求助10
7秒前
荒天帝石昊完成签到,获得积分10
7秒前
YukiXu完成签到 ,获得积分10
9秒前
Sam关闭了Sam文献求助
10秒前
娜娜发布了新的文献求助10
10秒前
嘀哩呱啦啦完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
善学以致用应助Accepted采纳,获得10
14秒前
优秀醉易完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
共享精神应助席楠采纳,获得10
17秒前
22秒前
江小美完成签到,获得积分20
23秒前
23秒前
陈哥发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
25秒前
NexusExplorer应助Freja采纳,获得10
26秒前
ghmghm9910完成签到 ,获得积分10
26秒前
魔幻小白菜完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
30秒前
32秒前
33秒前
美好斓发布了新的文献求助10
34秒前
席楠发布了新的文献求助10
34秒前
lai完成签到,获得积分20
36秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
37秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3171307
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2822210
关于积分的说明 7938464
捐赠科研通 2482717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322709
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633722
版权声明 602627