Первопринципные исследования адсорбции Li и Na на поверхности монослоя MgCl2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

C использованием первопринципных расчетов исследована динамическая устойчивость нового монослоя дихлорида магния (MgCl2) и образование в нем точечных дефектов. Изучена возможность использования монослоя MgCl2 в литий(Li)- и натрий(Na)-ионных батареях. Показано, что монослой MgCl2 обладает динамической стабильностью, но может содержать точечные дефекты. Эти точечные дефекты могут улучшить адсорбционную способность монослоя MgCl2 по отношению к атомам Li и Na. Результаты, показанные в этой работе, делают монослой MgCl2 перспективным материалом для применения в Li- и Na-ионных батареях.

Об авторах

С. В. Устюжанина

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН

Email: andrei.kistanov.ufa@gmail.com
450001, Ufa, Russia

А. А. Кистанов

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН; Уфимский университет науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: andrei.kistanov.ufa@gmail.com
450076, Ufa, Russia; 450001, Ufa, Russia

Список литературы

  1. A. A. Kistanov, S. A. Shcherbinin, R. Botella, A. Davletshin, and W. Cao, J. Phys. Chem. Lett. 13, 2165 (2022); https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.2c00367.
  2. I. T. Lima, R. Vasconcelos, R. Gargano, and E. N. C. Paurad, New J. Chem. 44, 8833 (2020); https://doi.org/10.1039/D0NJ01264E.
  3. G. Bhattacharyya, I. Choudhuri, P. Bhauriyal, P. Garg, and B. Pathak, Nanoscale 10, 22280 (2018); https://doi.org/10.1039/C8NR07429A.
  4. F. Lu, W. Wang, X. Luo, X. Xie, Y. Cheng, H. Dong, H. Liu, and W.-H. Wang, Appl. Phys. Lett. 108, 132104 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4945366.
  5. W. Mrozik, M. A. Rajaeifar, O. Heidrich, and P. Christensen, Energy Environ. Sci. 14, 6099 (2021); https://doi.org/10.1039/D1EE00691F.
  6. A. A. Kistanov, D. R. Kripalani, Y. Cai, S. V. Dmitriev, K. Zhou, and Y.-W. Zhang, J. Mater. Chem. A 7, 2901 (2019); https://doi.org/10.1039/C8TA11503F.
  7. I. Kochetkov, T. T. Zuo, R.Ruess, B. Singh, L. Zhou, K. Kaup, J. Janek, and L. Nazar, Energy Environ. Sci. 15, 3933 (2022); https://doi.org/10.1039/D2EE00803C.
  8. K. Giagloglou, J. L. Payne, Ch. Crouch, R. K. B. Gover, P. A. Connor, and J. T. S. Irvinl, J. Electrochem. Soc. 165, A3510 (2018); https://doi.org/10.4191/kcers.2019.56.3.05.
  9. Y. Li, L. Shi, X. Gao, J. Wang, Y. Hu, X. Wu, and Z. Wen, Chem. Eng. J. 421, 127853 (2021); https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127853.
  10. T. Li, Z. X. Chen, Y. L. Cao, X. P. Ai, and H. X. Yang, Electrochim. Acta 68, 202 (2012); https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.02.061.
  11. J. Zhou, L. Shen, M. D. Costa, K. A. Persson, S. P. Ong, P. Huck, Y. Lu, X. Ma, Y. Chen, H. Tang, and Y. P. Feng, Sci. Data 6, 86 (2019); https://doi.org/10.1038/s41597-019-0097-3.
  12. D. H. Fairbrother, J. G. Roberts, and G. A. Somorjai, Surf. Sci. 399(1), 109 (1998); https://doi.org/10.1016/S0039-6028(97)00816-9.
  13. G. Kresse, and J. Furthmuller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169.
  14. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865.
  15. A. Togo, L. Chaput, T. Tadano, and I. Tanaka, J. Phys. Condens. Matter 35, 353001 (2023); https://dx.doi.org/10.1088/1361-648X/acd831.
  16. S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, and H. Krieg, J. Chem. Phys. 132, 154104 (2010); https://doi.org/10.1063/1.3382344.
  17. V. L. Deringer, A. L. Tchougree, and R. Dronskowski, J. Phys. Chem. A 115(21), 5461 (2011); https://doi.org/10.1021/jp202489.
  18. R. Nelson, C. Ertural, J. George, V. L. Deringer, G. Hautier, and R. Dronskowski, J.Comput Chem. 41(21), 1931 (2020); https://doi.org/10.1002/jcc.26353.
  19. G. Bhattacharyya, I. Choudhuri, P. Bhauriyal, P. Garg and B. Pathak, Nanoscale 10, 22280 (2018); https://doi.org/10.1039/c8nr07429a.
  20. J. Zhu and U. Schwingenschlogl, ACS Appl. Mater.Interfaces 6, 11675 (2014); https://doi.org/10.1021/am502469m.
  21. H. R. Mahida, A. Patel, D. Singh, Y. Sonvane, P. B. Thakor, and R. Ahuja, Superlattices Microstruct. 162, 107132 (2022); https://doi.org/10.1016/j.spmi.2021.107132
  22. H.-P. Komsa and A. V. Krasheninnikov, Physics and theory of defects in 2D materials: the role of reduced dimensionality, Amsterdam (2022), p. 7; https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820292-0.00008-2.
  23. S. Abdolhosseinzadeh, Ch. Zhang, R. Schneider, M. Shakoorioskooie, F. Nu¨esch, and J. Heier, Adv. Mater. 34, 2103660 (2022); https://doi.org/10.1002/adma.202103660.
  24. A. A. Kistanov, V. R. Nikitenko, and O. V. Prezhdo, J. Phys. Chem. Lett. 12, 620 (2021); https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c03608.
  25. A. V. Krasheninnikov, P. O. Lehtinen, A. S. Foster, and R. M. Nieminen, Chem. Phys. Lett. 418, 132 (2006); https://doi.org/10.1016/j.cplett.2005.10.106.
  26. X. Yu, H. Shao, X. Wang, Y. Zhu, D. Fang, and J. Hong, J. Mater. Chem. A 8, 3128 (2020); https://doi.org/10.1039/C9TA12600G.
  27. Л. С. Чумакова, А. В. Бакулин, С. Е. Кулькова, ЖЭТФ 161(6), 874 (2022); https://doi.org/10.31857/S0044451022060116.
  28. А. В. Бакулин, С. Е. Кулькова, ЖЭТФ 6(12), 1136 (2018); https://doi.org/10.1134/S004445101812009X.
  29. А. С. Харламенков, Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 31(3), 96 (2022).
  30. R. F. W. Bader, Atoms in Molecules. A Quantum Theory, Clarendon Press, Oxford, UK (1990).
  31. W. Tang, E. Sanville, and G. Henkelman, J. Phys.: Condens. Matter. 21, 084204 (2009); https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/8/084204.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».