Двумерные пленки на основе композита графен / Li4Ti5O12 как перспективный материал для химических источников тока
Автор: Шунаев В.В., Петрунин А.А., Ушаков А.В., Глухова О.Е.
Журнал: НБИ технологии @nbi-technologies
Рубрика: Нанотехнологии и наноматериалы
Статья в выпуске: 2 т.18, 2024 года.
Бесплатный доступ
В работе в рамках метода DFT впервые построены суперъячейки композитов графен/LTO, являющихся перспективным компонентами химических источников тока. Для полученных суперъячеек найдены энергии образования, построены графики плотности электронных состояний. Установлено, что увеличение массовой концентрации литий-титаната приводит к увеличению квантовой емкости при 0В, что приводит и к росту полной емкость композита. Методом упругих лент показано, что добавление графена снижает энергетический барьер миграции атомов лития между узлами ячейки LTO.
Графен, литий-титанат, химические источники тока, теория функционала плотности, метод упругих лент, квантовая емкость, плотность электронных состояний, энергетический барьер
Короткий адрес: https://sciup.org/149147564
IDR: 149147564 | DOI: 10.15688/NBIT.jvolsu.2024.2.3
Список литературы Двумерные пленки на основе композита графен / Li4Ti5O12 как перспективный материал для химических источников тока
- Квантовая емкость композита графен/ Li3V2(PO4)3 в процессе делитирования / В. В. Шунаев [и др.] // Журнал технической физики. - 2024. - № 3. -С. 372. - DOI: 10.61011/JTF.2024.03.57374.314-23
- Ab Initio Phase Stability and Electronic Conductivity of the Doped-Li4Ti5O12 Anode for Li-ion Batteries / P. Tsai [et al.] // Acta Materialia. - 2019. -№ 175 - P. 196-205. - DOI: 10.1016/j.actamat.2019.06.014
- Deschanvres, A. Mise en evidence et etude cristallographique d'une nouvelle solution solide de type spinelle Li1+xTi2-xO40
- Electron-Energy-Loss Spectra and the Structural Stability of Nickel Oxide: An LSDA+U study / S. L. Dudarev [et al.] // Physical Review B. - 1998. -№ 57. - P. 1505. - DOI: 10.1103/PhysRevB.57.1505
- Grimme, S. GGA-Type Density Functional Constructed with a Long-Range Dispersion Correction / S. Grimme // Journal of Computational Chemistry. -2006. - № 27 (15). - P. 1787-1799. - DOI: 10.1002/ jcc.20495
- Henkelman, G. Climbing Image Nudged Elastic Band Method for Finding Saddle Points and Minimum Energy Paths / G. Henkelman, B. P. Uberuaga, H. A. Jynsson // The Journal of Chemical Physics. -2000. - № 113. - P. 9901-9904. - DOI: 10.1063/1.1329672
- Luriy, S. Quantum Capacitance Devices / S. Luriy // Applied Physics Letters. - 1988. - № 52 (501). - DOI: 10.1063/1.99649
- Mesoporous Hierarchical Structure of Li4Ti5O12/Graphene with High Electrochemical Performance in Lithium-Ion Batteries / H. Yan [et al.] // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. - 2018. -№ 6 (9). - P. 11360-11366. - DOI: 10.1021/ acssuschemeng. 8b01211
- Ouyang, C. Y. Ab Initio Studies of Structural and Electronic Properties of Li4Ti5O12 Spinel / C. Y. Ouyang, Z. Y. Zhong, M. S. Lei // Electrochemistry Communications. - 2007. - № 9 (5). -P. 1107-1112. - DOI: 10.1016/j.elecom.2007.01.013
- Perdew, J. P. Generalized Gradient Approximation Made Simple / J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof// Physical Review Letters. - 1996. - № 77 (18). - P. 3865-3868. - DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
- Recent Development and Application of Li4Ti5O12 as Anode Material of Lithium Ion Battery / Yi T.-F. [et al.] // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2010. - №71. - P. 1236-1242. - DOI: 10.1016/ j.jpcs.2010.05.001
- Study of Interaction of BCn-Type Borocarbon Nanotubes with Alkali Metal Atoms / S. Özen [et al.] // Journal of Physics D: Applied Physics.- 2016. - № 49. - P. 10533. - DOI: 10.1088/ 0022-3727/49/10/105303
- Tsai, P. Atomistic Structure and Ab Initio Electrochemical Properties of Li4Ti5O12 Defect Spinel for Li Ion Batteries / P. Tsai, W.-D. Hsu, S. Lin // Journal of the Electrochemical Society. - 2014. - №161. -C. A439. - DOI: 10.1149/2.095403jes
- Two-Dimensional Graphene-Based Li4Ti5O12 with Hierarchical Pore Structure and Large Pseudocapacitive Effect as High-Rate and Long-Cycle Anode Material for Lithium-Ion Batteries / X. Chen [et al.] // Electrochimica Acta. - 2022. - № 405. -P. 139814. DOI: 10.1016/j.electacta.2021.139814
