Na₂MnPO₄F/Ti₃C₂-CQDs对Li/Na储能性能的密度泛函理论研究

作者：王绍聪; 李伟; 周烽海; 刘峥

来源：电池, 2023, 53(06): 624-628.

DOI：10.19535/j.1001-1579.2023.06.008

• Na2MnPO4F
• Ti3C2-碳量子点（CQDs）复合材料
• 第一性原理
• 密度泛函理论（DFT）

Na2MnPO4F作为锂/钠混合离子电池的电极材料，具有低成本、无毒、高电压和价态丰富等特点，但电子电导率低、离子扩散速率慢、锰的溶解及Jahn-Teller效应，限制了其应用。基于密度泛函理论下的第一性原理，以Na2MnPO4F/Ti3C2和Na2MnPO4F/Ti3C2-碳量子点（CQDs）复合材料为研究对象，构建Na2MnPO4F、NaLiMnPO4F、Na2MnPO4F/Ti3C2、NaLiMnPO4F/Ti3C2、Na2MnPO4F/Ti3C2-CQDs和NaLiMnPO4F/Ti3C2-CQDs等6种结构模型，计算能带结构、结合能、态密度及电荷局域密度，分析复合前后材料的电子结构和性能变化。Li原子的引入，使Na2MnPO4F与Ti3C2和Ti3C2-CQDs的结合能分别增大1.139 7 J/m2和0.786 6 J/m2,复合Ti3C2和Ti3C2-CQDs能改善Na2MnPO4F的导电性，且Ti3C2-CQDs改善效果更佳。

• 单位
  桂林理工大学; 生物工程学院