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科研进展

yobo登录:计算凝聚态物理课题组在二维异质结构的离子扩散研究取得新进展

添加时间:2022-11-04 19:54:42  浏览次数: 次

  近期,yobo登录计算凝聚态物理课题组在二维异质界面的锂离子插层、扩散第一性原理研究取得新进展,相关结果 “Heterointerface effects of lithium intercalation and diffusion in van der Waals heterostructures” 发表在《Phys. Rev. Mater.》(2022, 6, 094011),硕士研究生杨蕊为第一作者,石兴强教授、王江龙教授为通讯作者。

  二维材料(如graphene、MoS2和MXene)之间的范德华斯间隙(vdW gap)为锂离子提供了天然的扩散通道。据报道,锂在MoS2/graphene异质结构间隙和MoS2/MoS2同质结构间隙中的插层行为不同,但基于MoS2的异质结构的插层和扩散机制,以及储能异质结构设计的一般思路,都需要进一步研究。作者的计算结果表明,扩散过程中锂周围的近邻原子构型、层间电荷分布以及通道宽度等因素影响扩散势垒大小。此外,MoS2/graphene异质界面使得MoS2更容易向dT相转变,dT-MoS2为锂扩散提供了更宽的通道。在此基础上,作者提出通过范德华通道设计,优化锂离子的储存和扩散性能,为二维材料异质和同质结构的储能研究提供了理论参考和新思路。

 

  以上工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、yobo登录高层次人才引进经费和yobo登录超算中心的资助和支持。

  文章链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.6.094011 

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