单层石墨烯表面钠原子吸附行为的第一性原理

• 作者: 孙闻 杨绍斌 沈丁 董伟
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: 钠离子电池 石墨烯 钠团簇 负极材料
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 146-152
• 页数: 7页
• 分类号: TM912
• 字数: 3711字
• 语种: 中文

摘要

构建了3种典型的石墨烯吸附钠原子模型(NaxC72(1≤x≤7)),采用密度泛函理论对其进行了系统计算,研究了最低能量构型的吸附能、平均电压、重叠布居以及原子布居、电荷密度差分、电子局域密度和态密度等性质.通过吸附能确定石墨烯表面最可能的钠原子吸附形式,当钠原子吸附数量x＜5时,钠原子优先以双面吸附的形式吸附于石墨烯表面;当x≥5时,钠原子以团簇的形式吸附于石墨烯表面.平均电压计算结果表明,随着x的增加,平均电压先降低后出现升高趋势,对应x=4时石墨烯吸附钠的最大容量达124 mAh/g.电荷密度差分、电子局域密度及Mulliken布居分析表明,临近石墨烯表面的钠原子3s电子转移至石墨烯的反键π轨道,钠原子和碳原子之间形成弱离子键,距离石墨烯表面较远的钠原子3s电子与周围钠原子共享,钠原子之间形成金属键.态密度计算结果表明,随着x的增加,NaxC72(1≤x≤7)的费米能级向石墨烯反键π轨道移动,导电性增强.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨绍斌	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	132	794	14.0	23.0
2	沈丁	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	65	169	7.0	9.0
3	董伟	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	63	146	7.0	9.0
4	孙闻	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	11	56	4.0	7.0