第一性原理对氮掺杂石墨烯作为锂-空电池阴极材料还原氧分子的机理研究

作     者：侯滨朋 淦作亮 雷雪玲 钟淑英 徐波 欧阳楚英 Hou Bin-Peng;Gan Zuo-Liang;Lei Xue-Ling;Zhong Shu-Ying;Xu Bo;Ouyang Chu-Ying

作者机构：江西师范大学物理系计算材料物理实验室 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2019年第68卷第12期

页      面：297-310页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11764019 11564016 11664012)资助的课题~~ 

主　　题：锂-空电池 氮掺杂石墨烯 氧分子吸附 氧还原机理 第一性原理 

摘      要：采用第一性原理,研究了不同浓度的氮掺杂石墨烯还原氧分子的机理.结果表明,掺杂氮原子以后,氧分子的吸附能增大,获得的电荷增多,O-O键长变长,说明氮掺杂石墨烯增强了对氧分子的还原能力.进一步分析发现,氧分子吸附之后,氮原子和氧分子均从碳原子上获得电荷,氮原子同时也向氧分子转移电荷,从而使氧分子与基底的相互作用增强.另外,通过对比不同浓度的氮原子掺杂,发现3.13 at%的氮原子掺杂比例对氧分子的还原性能最好.