钠离子电池负极黑磷嵌钠体系的第一性原理研究

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由于地球上存在丰富的钠资源,钠离子电池被认为是今后替代锂离子电池的最佳候选,因此近年来吸引了国内外学者的广泛关注。在钠离子电池研究中,寻找出合适的负极材料一直是关键技术之一。最近有文献报道磷基材料可以作为钠离子电池的负极材料。本文通过第一性原理计算,研究了黑磷作为钠离子电池负极材料充放电过程中的中间产物NaP_5、Na_3P_(11)、NaP和Na_3P的电子结构,离子扩散动力学以及力学性质。电子结构计算表明,所有计算的Na-P合金体系都是半导体,比黑磷的带隙大,说明黑磷嵌钠后,电子导电性能下降。弹
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