Theoretical Investigation of Janus ReSSe Monolayers Doped with Cun Metal Clusters (n = 1–3) for Detecting Gases from Thermal Runaway Decomposition in Lithium-Ion Batteries

热失控 热分解 锂(药物) 单层 离子 杰纳斯 分解 化学 兴奋剂 金属 无机化学 热的 材料科学 物理化学 分析化学(期刊) 电池(电) 纳米技术 热力学 有机化学 光电子学 功率(物理) 医学 内分泌学 物理
作者
Lang Zhang,Kelin Hu,Jing Zhang,Xinyuan Li,Shiqi Yang,Jiarong Yang
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:41 (35): 23688-23700 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.5c02815
摘要

Effective detection and timely resolution of internal faults in lithium-ion batteries (LIBs) are necessary prerequisites for the safe use of batteries. In this study, the adsorption properties of four lithium-ion battery thermal runaway characteristic gases (CO, CH4, C2H2, and C2H4) on the surface of ReSSe monolayers modified with Cun (n = 1-3) clusters were systematically investigated based on first-principles calculations. The calculation results showed that the introduction of Cu1, Cu2, and Cu3 reduced the bandgap of the ReSSe monolayer to 0.077, 0.399, and 0.170 eV, respectively, and significantly enhanced the gas sensing performance of ReSSe. By calculating and analyzing parameters such as deformation charge density (DCD), energy band structure, density of states, molecular orbitals, sensitivity, and recovery time during gas adsorption, it was revealed that the Cu2-ReSSe system exhibited excellent adsorption capacity and sensing performance for C2H4. The adsorption energy and sensitivity reached -1.03 eV and 12.58, respectively. The recovery time of C2H4 on the Cu2-ReSSe surface was 10.93 s under the temperature condition of 398 K, which indicates that this material can realize the repeated detection of C2H4 at suitable temperatures, and it is an up-and-coming candidate for a C2H4 gas sensor. This study provides theoretical support for the application of Cu metal-cluster-anchored ReSSe-based materials in the field of lithium-ion battery fault detection.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Alice发布了新的文献求助10
刚刚
mmq完成签到,获得积分10
刚刚
3秒前
3秒前
6秒前
wch666发布了新的文献求助10
6秒前
燕子发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
tianyi55567发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
思源应助summerdong采纳,获得10
10秒前
张锐斌发布了新的文献求助10
10秒前
Leanne应助camellia采纳,获得10
11秒前
杨雨婷发布了新的文献求助10
13秒前
云烟成雨发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
萤火虫完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
15秒前
whisper完成签到 ,获得积分10
16秒前
正直尔白发布了新的文献求助10
18秒前
充电宝应助熏宠软采纳,获得10
19秒前
坚定傲珊发布了新的文献求助10
19秒前
ding应助tianyi55567采纳,获得10
19秒前
认真尔蓝完成签到 ,获得积分20
21秒前
Heavenfalling发布了新的文献求助10
23秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分20
23秒前
覃浩洋发布了新的文献求助10
27秒前
传奇3应助张锐斌采纳,获得10
29秒前
29秒前
30秒前
Lucas应助AX采纳,获得10
30秒前
北重楼发布了新的文献求助10
31秒前
修越发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
达西发布了新的文献求助10
35秒前
科目三应助云烟成雨采纳,获得10
35秒前
Moko完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306668
关于积分的说明 17747505
捐赠科研通 5615348
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924096
邀请新用户注册赠送积分活动 1901161
关于科研通互助平台的介绍 1762862