Two-dimensional SiC-based heterostructures for advanced lithium-ion batteries: A first-principles study

材料科学 锂(药物) 异质结 离子 工程物理 光电子学 纳米技术 复合材料 有机化学 工程类 医学 内分泌学 化学
作者
Wanjun Yan,Xin Tang,Yutao Liu,Tinghong Gao,Fuhong Ren,Nan Wang,Guiyang Liu
出处
期刊:Journal of Science: Advanced Materials and Devices [Elsevier BV]
卷期号:10 (3): 100946-100946 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.jsamd.2025.100946
摘要

The integration of two-dimensional (2D) materials into heterostructures provides an effective approach to design advanced electronic devices by synergistically combining the advantages of constituent monolayers. In this study, we employ density functional theory (DFT) to systematically evaluate three SiC-based heterostructures (SiC/graphene, SiC/BN, and SiC/MoS 2 ) as high-performance anode candidates for lithium-ion batteries. To assess the potential of these SiC-based heterostructures, their geometry structures, electronic structures, Li adsorption and migration properties, and electrochemical properties were investigated. Results illustrate that these heterostructures exhibit enhanced mechanical robustness, with Young’s modulus surpassing those of individual monolayers. Ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations reveal that these SiC-based heterostructures can maintain good structural stability during lithiation at 300 K. With the introduction of other 2D anode materials, the lithiated SiC-based heterostructures exhibit enhanced electrical conductivity, high theoretical specific capacity, and acceptable diffusion barriers, which are crucial for maintaining high multiplicity performance of lithium-ion batteries. These findings indicate the remarkable potential of SiC-based heterostructures as ideal anode materials for lithium-ion batteries.
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
刚刚
astost完成签到,获得积分10
刚刚
mss12138完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
一一完成签到,获得积分10
1秒前
清爽飞莲完成签到,获得积分10
2秒前
LINCHEN完成签到,获得积分10
2秒前
ikiii发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
开心冰姬完成签到,获得积分10
2秒前
认真金鱼完成签到,获得积分10
2秒前
致行完成签到,获得积分10
3秒前
沈大帅发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
dcy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
暴发户完成签到,获得积分10
3秒前
思源应助张坤采纳,获得10
4秒前
李爱国应助乌苏苏采纳,获得10
5秒前
少卿发布了新的文献求助10
5秒前
hony完成签到,获得积分10
5秒前
小王发布了新的文献求助10
5秒前
pxwhhh完成签到,获得积分10
6秒前
大白完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
希希发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研三井泽完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
可爱春天发布了新的文献求助10
7秒前
Judith完成签到,获得积分10
7秒前
pp发布了新的文献求助10
7秒前
Ava应助三七采纳,获得10
8秒前
aaaaaa完成签到,获得积分10
8秒前
Fellow_Lee应助曾经尔岚采纳,获得30
8秒前
Page_Page完成签到,获得积分10
8秒前
Leucalypt完成签到,获得积分10
8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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7332036
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946508
关于积分的说明 18977872
捐赠科研通 6986246
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216910
关于科研通互助平台的介绍 2383453
邀请新用户注册赠送积分活动 2196604