Effet des groupes fonctionnels de surface sur la conductivité des MXenes

Nous rapportons le transport électronique dans le plan des MXenes (c'est-à-dire, au sein des couches de MXenes) en fonction de la composition en utilisant la méthode de liaison serrée de la fonctionnelle de densité, en conjonction avec la technique des fonctions de Green non-équilibrées. Notre étude révèle que toutes les compositions de MXenes ont une relation linéaire entre le courant et la tension à des potentiels inférieurs, indiquant leur caractère métallique. Cependant, l'amplitude du courant à une tension donnée (conductivité) présente des tendances différentes entre les différentes compositions. Par exemple, les MXenes sans aucune terminaisons de surface (Ti3C2) présentent une conductivité plus élevée par rapport aux MXenes avec fonctionnalisation de surface. Parmi les MXenes avec terminaisons -O et -OH, ceux avec la terminaison de surface -O ont une conductivité inférieure à ceux avec les terminaisons de surface -OH. Fait intéressant, la conductivité varie avec le ratio de -O et -OH sur la surface du MXene. Nos courbes I-V calculées et leurs conductivités s'accordent bien avec les fonctions de transmission et la densité d'états électroniques autour du niveau de Fermi. La conductivité dépendante de la composition de surface des MXenes fournit un moyen de régler la conductivité dans le plan pour améliorer la performance pseudocapacitive.