缺陷双层石墨烯吸附碱金属原子的第一性原理研究

摘要

采用基于密度泛函的色散修正方法研究了Li、Na、K、Rb吸附在单空位缺陷（SV）双层石墨烯（BLG）表面的体系，对吸附体系的晶体结构、吸附能、电荷转移、扩散行为和电子结构进行了计算和分析。结果表明，碱金属原子更容易吸附在缺陷区域空位上方；使BLG平均层间距减少了0．0100—0．0137nm；吸附体系的Bader电荷、电荷密度差分和电子结构的计算结果表明，碱金属原子与BLG之间结合属于离子键。通过计算扩散能垒发现，脱离缺陷所需激活能比朝向缺陷扩散的能垒大0．300-0．640eV，表明SV缺陷能够捕获Li、Na、K、Rb原子。