B 掺杂的石墨烯作为钠离子电池负极材料的研究

神仙JQ

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了本征石墨烯及缺陷石墨烯对钠原子的吸附行为. 主要研究了三种石墨烯:本征石墨烯( P － graphene) 、硼掺杂的石墨烯( Defect － Ⅰ) 和硼掺杂的叽咯石墨烯( Defect －Ⅱ) . 结果表明，与P － graphene 相比，Defect －Ⅰ和Defect －Ⅱ在吸附能、电荷密度、态密度和储钠量方面表现出很大的差异. Defect －Ⅰ和Defect －Ⅱ对钠原子的吸附能分别是－ 3. 250 eV 和－ 2. 332 eV，约为P － graphene 对钠原子吸附能的1. 71 倍和1. 23 倍. 态密度计算结果表明，Defect －Ⅰ和Defect －Ⅱ中钠原子与硼原子发生轨道杂化，而P － graphene 中不存在轨道杂化现象. Defect －Ⅰ和Defect －Ⅱ对钠原子的吸附量分别是9 和8 个，与P － graphene 相比提高. 因此，石墨烯中掺杂硼有望成为一种新型的储钠材料．

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