對二維Graphene/VS2/BN范德華多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為LIBs的陽極材料的相關(guān)研究

編號：CYYJ043318

篇名：對二維Graphene/VS2/BN范德華多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為LIBs的陽極材料的相關(guān)研究

作者：伍虎 唐貴平 肖事成 范志強

關(guān)鍵詞： 石墨烯 異質(zhì)結(jié) 吸附能 開路電壓 能帶 鋰離子電池

機構(gòu)： 長沙理工大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院

摘要： 通過范德華爾斯作用將單層石墨烯(Graphene)、單層二硫化釩(VS2)和單層氮化硼(BN)構(gòu)建成Graphene/VS2/BN范德華三層異質(zhì)結(jié)構(gòu),并將其與不同數(shù)量的鋰結(jié)合,研究了其作為鋰離子電池(Li-Ion Batterys,LIBs)中陽極電極材料的可行性.Graphene/VS2/BN范德華三層異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有-0.33 e V/A2的形成能,具有較強的穩(wěn)定性,理論上可實現(xiàn)合成.同時,計算了Graphene/VS2/BN范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)剛度,得出的楊氏模量(Y)為886.88 N/m,高于單層VS2的Y(82.5 N/m),具有較好的力學(xué)性能.Graphene/VS2/BN范德華三層異質(zhì)結(jié)構(gòu)表面和界面上吸附Li的吸附能(-5~-2 e V)遠(yuǎn)大于相應(yīng)單層的吸附能,表明其對Li具有較好的吸附性能.Li在Graphene/VS2/BN范德華三層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同表面和界面處遷移時的擴(kuò)散勢壘非常小(0.3~0.6 e V),對電池速率性能極為有利.Graphene/VS2/BN范德華三層異質(zhì)結(jié)構(gòu)在LIBs的陽極電極材料方面的應(yīng)用具有廣泛的前景.