层状SnSe2材料中锂离子吸附和迁移的第一性原理研究

摘要

使用第一性原理方法系统地计算研究层状SnSe2材料中锂离子吸附和迁移。发现锂原子在SnSe2表面被强烈吸附,结合能（〉 3 eV）显著大于石墨烯、磷烯、MoS2等二维层状材料。Bader电荷分析表明锂原子的几乎整个2s电子电荷都转移给了SnSe2,锂原子以正离子的形式存在。单层SnSe2表面锂离子的迁移势垒为0. 197 eV,低于石墨烯、MoS2等二维层状材料。基于单层SnSe2的锂离子电池理论,平均开路电压为3. 05 V。此外,锂离子的插入也带来了从半导体态向金属态的转变,从而具有较好的电导率。这些发现增进了对层状过渡金属二硫化物材料中锂离子吸附性质和迁移机制的理解。