浓度驱动的磁相变对 VSe2 单层吸附和扩散的影响:对锂离子电池的启示 二硒化钒 $\mathrm{VSe}_2$ 单层是一种二维(2D)磁性材料,在室温下表现出铁磁有序性和卓越的金属离子存储能力,使其在自旋电子学和能量存储应用中有用。然而,二硒化钒的磁性和电化学性质之间的稳健相关性仍有待建立。在本研究中,进行了第一性原理密度泛函理论计算,以研究增加锂离子浓度对二硒化钒单层的磁性能,特别是磁性基态的影响。结果表明,随着二硒化钒单层表面Li离子浓度的增加,发生了磁性相变,导致从本征铁磁(FM)态转变为反铁磁(AFM)和非磁性基态。对铁磁和反铁磁二硒化钒单层的扩散特性的分析表明,与FM态相比,AFM态的Li离子扩散能垒显著增加(~71%)。这意味着 FM-$\mathrm{VSe}_2$ 比 AFM-$\mathrm{VSe}_2$ 促进相对更快的Li离子扩散。因此,锂离子浓度诱导的二硒化钒单层中的相变导致了可变的吸附和扩散特性,这将对其在锂离子电池负极中的应用具有重要意义。 Nair, A. K.; Silva, C. M. D.; Amon, C. H. Effect of Concentration-Driven Magnetic Phase Changes on Adsorption and Diffusion in VSe2 Monolayers: Implications for Lithium-Ion Batteries. Applied Physics Letters 2023, 123 (18), 183901. https://doi.org/10.1063/5.0174707 CrXY(X/Y=S,Se,Te)单层膜作为锂和钠离子电池高效负极材料的第一性原理研究 在过去的十年里,二维(2D)材料在储能领域引起了极大的兴趣。大规模电化学储能是基于金属离子在具有范德华间隙的层状材料中的嵌入。在这项工作中,通过第一性原理计算,作者探索了使用2D Janus过渡金属二硫族化合物(TMDs)CrSSe、CrSTe 和 CrSeTe 作为锂和钠离子电池的负极材料。使用密度泛函理论(DFT)计算来检验其电子性质和电化学性能。作者的研究表明,锂在短的扩散距离内易于扩散,并且更倾向于与单层有效结合。这些结构在其裸露相中是金属的。CrSSe、CrSTe 和 CrSeTe 显示的最高吸附能分别为−1.86 eV、−1.66 […]