编号：CYYJ01761
篇名� Sin团簇/石墨�?n�?)结构稳定性和储锂性能的第一性原理计�
作者： 沈丁 刘耀� 唐树� 董伟 孙闻 王来� 杨绍�
关键词： 石墨� Sin团簇 结构稳定� 储锂性能
机构：辽宁工程技术大学材料科学与工程学院 辽宁工程技术大学力学与工程学院
摘要� 目前,�?碳复合材料是锂离子电池最有潜在应用前景的高容量负极材料之一,硅与碳材料的界面状态是影响其电化学性能的重要因�?本文在作为碳材料结构单元的石墨烯表面构建了Sin(n�?)团簇,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法研究了Sin团簇/石墨�?Sin/Gr)的几何构型、结构稳定性和电子性质.结果表明,当Si原子数n�?�?Sin团簇优先以平行于石墨烯的二维构型沉积在石墨烯表面,当n�?�?Sin团簇优先以三维立体构型沉积在石墨烯表�?随着n的增�?Sin团簇在石墨烯表面的热力学稳定性显著降�?两者之间的界面结合减弱,并且伴随着Sin团簇与石墨烯之间的电荷转移也越来越少.同时还研究了Sin/Gr复合构型的储锂能�?Li原子主要存储在Sin团簇临近的石墨烯表面和Sin团簇周围,Sin团簇与石墨烯复合形成的协同作用增强了Li原子吸附的热力学稳定�?当n�?�?存储2个Li原子有利于提高xLiSin/Gr体系的热力学稳定�?继续增加Li原子数x会导致稳定性降位�当n�?�?稳定性随着Li原子数x的增多而逐渐降低.