硅与表面工程化Ti3C2 MXenes界面强度的变化
摘要：过去的电池技术进展要求电极将高性能活性材料如硅（Si）与二维材料如过渡金属碳化物（MXene）结合在一起，以实现长时间的循环稳定性和增强的电化学性能。而更重要的是，这些材料之间的界面是它们应用成功的关键点。本文利用第一原理计算确定了无定形Si与Ti3C2Tx MXene之间的界面强度变化，其中MXene表面功能团（Tx）的变化。将Si与三种具有表面-OH、-OH和-O混合和-F功能团的Ti3C2 MXene底物进行界面化。密度泛函理论（DFT）结果表明，完全羟基化的Ti3C2具有最高的界面强度，为0.6 J/m2。随着表面-O和-F基团比例的增加，界面强度值下降。此外，还对界面上的电子再分配和电荷分离进行了额外分析，以完全理解影响表面化学和界面强度值的基础物理化学因素。所提出的界面的综合分析旨在通过目标表面工程来开发复杂的基于MXene的电极。
作者：Vidushi Sharma, Dibakar Datta
论文ID：2009.12712
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-07-14