Інтеркаляція атомів Li в анод акумулятора, виконаного із SnS2: розрахунки із перших принципів

Yu. O. Prikhozha, R. M. Balabai

Анотація


Методами функціоналу електронної густини та псевдопотенціалу із перших принципів розраховано просторові розподіли густини валентних електронів та їх перетини, енергетичні бар’єри міграції атомів Li в міжшаровому прошарку аноду акумулятора, виконаного із SnS2 при різній наповненості його атомами Li. Встановлено, що рух атомів Li супроводжувався доланням енергетичних бар’єрів, величина яких залежала від ступеня наповнюваності прошарку SnS2 атомами металу. Зафіксовано оптимальну наповненість прошарку SnS2 атомами Li в 75%, при якій рух атомів Li супроводжувався найменшими енергетичними затратами.



Ключові слова


анод акумулятора; атоми Li; плівки SnS2; функціонал електронної густини; псевдопотенціал із перших принципів; енергетичні рельєфи міграції

Посилання


G. Crabtree, E. Kocs, L. Trahey, MRS Bull 40, 1067 (2015) (doi: 10.1557/mrs.2015.259).

M. S. Whittingham, Chem. Rev. 104, 4271 (2004) (doi: 10.1021/cr020731c).

B. Diouf, R. Pode, Renewable Energy 76, 375 (2015) (doi:10.1016/j.renene.2014.11.058).

C. M. Hayner, X. Zhao, H. H. Kung, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 3, 445 (2012) (doi: 10.1146/annurev-chembioeng-062011-081024).

M. Thackeray, et. al. Energy Environ 5, 7854 (2012) (doi: 10.1039/C2EE21892E).

J. Jiang, Y. Li, J. Liu, X. Huang, C. Yuan, X. W. Lou, Adv. Mter. 24, 5166 (2012) (doi: 10.1002/adma.201202146).

W. Deng, X. Chen, Z. Liu, A. Hu, O. Tang, Z. Li, Y. Xiong, Power Sources 277, 131 (2015) (doi: 10.1007/s40820-018-0200-x).

Y. Zhao, X. Li, B. Yan, D. Li, S. Lawes, X. Sun, Power Sources, 274, 869 (2015).

I. Lefebvre, M. Lannoo, M. e. Moubtassim, J. O. Fourcade, J. C. Jumas, Chem. Mater. 9, 280 (1997) (doi: 10.1021/cm960342x).

J.-W. Seo, J.-T. Gang, S.-W. Park, C. Kim, B. Park, J. Cheon, Adv. Mater. 20, 4269 (2008) (doi: 10.1002/adma.2007.03122).

C. Zhai, N. Du, H. Yang, Chem. Commun, 47, 1270 (2011) (doi: 10.1039/C0C03023F).

Z. Li, J. Ding, D.Mitlin, Acc. Chem. Res. 16, 1657 (2015) (doi: 10.1021/acs.accounts.5b0014).

S. Chu, Y. Cui, N. Liu, Nat. Mater 16, 16 (2017) (doi: 10.1038/nmat4834).

C. P. Grey, J. M. Tarascon, Nat. Mater. 16, 45 (2017) (doi: 10.1038/nmat4777).

Ab initio calculation: Internet: http://sites.google.com/a/kdpu.edu.ua/calculationphysics/.

W. Kohn, L. J. Sham, Phys. Rev. 140 (4A), A1133 (1965) (doi: 10.1103/PhysRev.140A1133).

P. Hohenberg, W. Kohn, Phes. Rev. 136 (3B), B864 (1964) (doi: 10.1103/PhysRev.136.B864).

R. Dreizler, E. Gross, Density functional theory (1990) (doi: 10.1007/978-3-642-86105-5).

J. Ihm, A. Zunger, M. Cohen, Phys. C: Solid State Phys 12(21), 4409 (1979) (doi: 10.1088/0022-3719/12/21/009).

M. Payne et al., Rev. Mod. Phys. 64(4), 1045 (1992) (doi: 10.1103/RevModPhys.64.1045).

G. Bachelet, D. Hamann, M. Schluter, Phusical Review B26.8, 4199 (1982) (doi: 10.1103/PhysRevB.26.4199).

D. Hamann, M. Schluter, C. Choang, Phusical Review Letters 43.20, 1494 (1979) (doi: 10.1103/PhysRevLett.43.1494).

P. Denteneer, W. Haeringen, Phys. Solid State Phys 18, 4127 (1985) (doi: 10.1088/0022-3719/18/21/010).

G. Makov, R. Shah, M. Payne, Phys. Rev B53, 15513 (1996) (doi: 10.113/PhysRevB.53.15513).

D. Chadi, L. Cohen, Phys. Rev. B.12, 5747 (1973) (doi: 10.1103/PhysRevB.8.5747).


Повний текст: PDF PDF (English)
7 :: 20

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.