碳纳米锥吸附Na的第一性原理计算

作者：马沛原; 王军凯^*; 邢静怡; 王向岭

来源：原子与分子物理学报, 2022, 39(05): 59-67.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2022.051008

• 碳纳米锥
• 第一性原理计算
• Na吸附
• 掺杂

本文采用第一性原理计算结合从头算分子动力学的方法，研究了碳纳米锥(CNC)、B和N掺杂碳纳米锥(B-CNC和N-CNC)的稳定性，结果表明CNC、B-CNC和N-CNC均可以稳定存在.在此基础上分别研究了Na原子在CNC、B-CNC和N-CNC上的吸附行为.结果表明：1) Na原子在CNC五元碳环中心顶部位置的吸附最强，吸附能为-2.52 eV. CNC的能隙(Eg)为1.96 eV. 2) B和N掺杂CNC后，B-CNC和N-CNC的导电性均显著增强. 3)与CNC相比，Na原子在B-CNC上的吸附增强，而在N-CNC上的吸附则显著减弱.这表明B-CNC有望作为Na离子电池的负极材料.本文的研究结果对以CNC为负极材料的Na离子电池的研究提供了理论指导.

• 单位
  河南理工大学