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摘要
二维Ti S2是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而，二维Ti S2负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，探究了二维Ti O2/Ti S2杂化单层上钠原子吸附和扩散的热力学和动力学性质.研究结果表明，二维Ti O2/Ti S2杂化单层结构具有较高的动力学和热力学稳定性.此外，钠原子倾向于吸附在二维Ti O2/Ti S2杂化单层硫-硫-氧穴位(S-S-O)的顶部，沿穴位-钛顶位-穴位方向(H1CC-TT-HC1’C)具有较低的扩散能垒(0.19 e V).与纯相二维Ti S2单层相比，钠原子更容易在二维Ti O2/Ti S2杂化单层上迁移.本文通过对钠原子在二维Ti O2/Ti S2杂化单层上的结构稳定性、优选吸附位点和扩散路径的全面研究，揭示了二维Ti O2/Ti S2杂化单层的结构性质和钠输运特性，为设计高性能的钛基钠离子电池负极材料提供了理论支撑.
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