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锯齿形和扶手椅形的氮化铝纳米管作为镁离子电池负极材料:计算研究( Zigzag and armchair AlN nanotubes as anode materials for Mg-ion batteries: Computational study )
S Yasar N Sütlü H Mert N Mert Y Lin
采用B3LYP-GCP-D3/6-31G*模型化学研究了锯齿形和扶手椅形AlN纳米管(AlNNT)作为镁离子电池(MIBs)负极材料的潜在应用。锯齿形和扶手椅形AlNNTs对Mg的吸附能分别为217.2和234.9kcal/mol,但Mg原子间的相互作用较弱，吸附能分别为10.5和5.3kcal/mol。色散项对Mg相互作用比Mg更为重要。这一项占Mg原子在锯齿管上的吸附能的68.6%，而对Mg阳离子的吸附贡献约为3.8%。Mg迁移的最大能垒为6.1kcal/mol,槽电压为4.47V,扶手椅AlNNT的最大能垒为5.3kcal/mol,槽电压为4.95V。因此，AlNNTs提供了很大的离子迁移率，导致更快的充电/放电速率，因为小的能垒。与之字形AlNNT相比，扶手椅型AlNNTs具有更大的电池电压和更高的离子迁移率，是一种更适合应用于MIBs阳极的阳极材料。还讨论了Mg/Mg吸附对AlNNTs电子性质的影响。
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