view in publisher's site

First-Principles Design and Investigation of Siligraphene as a Potential Anode Material for Na-Ion Batteries

The continuous depletion of lithium resources has drawn great attention toward the development of nonlithium rechargeable batteries having electrode materials that prove to be promising in delivering advantages of cost-effectiveness, a high charge/discharge rate, and excellent storage capacity. Because of its planar honeycomb structure, a 2-D monolayer of siligraphene SiC7 has been explored as an electrode material for Na-ion batteries on the basis of its geometric, structural, and electrochemical properties by employing van der Waals corrected first-principles calculations based on density functional theory. Its dynamic and thermal stability is well validated using phonon dispersion spectra and ab initio molecular dynamics. A direct band gap of 0.7 eV presents it as a semiconductor material effective to be used as an electrode. Potential adsorption sites on the surface of SiC7 are studied for their effective storage capacity. Bader charge analysis revealed the charge transfer between the monolayers upon adsorption of Na ions. A high Na storage capacity of 696 mA h/g is obtained along with a low diffusion barrier of 0.8 eV, which further facilitates easy diffusivity of Na ions through the monolayers. Additionally, a working voltage of 0.84 V reveals that SiC7 will be a potential candidate for anodes in Na-ion batteries.

اصول اولیه - طراحی و بررسی سیلن به عنوان ماده آنودی بالقوه برای باتولیت Na - Ion

کاهش مداوم منابع لیتیوم توجه زیادی را به سمت توسعه باتری‌های قابل شارژ غیر لیتیوم جلب کرده‌است که دارای مواد الکترودی هستند که ثابت شده‌است در ارائه مزایای مقرون‌به‌صرفه بودن، نرخ شارژ / تخلیه بالا، و ظرفیت ذخیره‌سازی عالی امیدوار کننده هستند. به دلیل ساختار هانی کمب مسطح، یک تک لایه دوبعدی سیلیگرافن SiC۷ به عنوان یک ماده الکترود برای باتری‌های Na - ion براساس خواص هندسی، ساختاری و الکتروشیمیایی آن با استفاده از محاسبات تصحیح شده واندروالس براساس نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته‌است. پایداری دینامیکی و حرارتی آن به خوبی با استفاده از طیف پراکندگی فونون و دینامیک مولکولی اولیه ab تایید شده‌است. شکاف باند مستقیم ۰.۷ eV آن را به عنوان یک ماده نیمه‌رسانا موثر برای استفاده به عنوان الکترود نشان می‌دهد. مکان‌های جذب بالقوه در سطح SiC۷ برای ظرفیت ذخیره‌سازی موثر آن‌ها مورد مطالعه قرار گرفتند. آنالیز بار نادر انتقال بار بین مونولایرها را به محض جذب یون‌های Na نشان داد. ظرفیت بالای ذخیره‌سازی Na به میزان ۶۹۶ mh / g همراه با مانع پخش پایین ۰.۸ eV به دست می‌آید که نفوذ آسان یون‌های Na را از طریق مونولایرها تسهیل می‌کند. علاوه بر این، ولتاژ کاری ۰.۸۴ V نشان می‌دهد که SiC۷ یک نامزد بالقوه برای آند در باتری‌های Na - ion خواهد بود.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • مقاله General Energy
  • ترجمه مقاله General Energy
  • مقاله انرژی عمومی
  • ترجمه مقاله انرژی عمومی
  • مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • ترجمه مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • ترجمه مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.