石墨二炔作为高容量锂离子电池负极材料

利用第一性原理计算，我们探讨了使用石墨二炔（一种由 sp 和 sp2 杂化碳网络构成的二维层状材料）作为锂离子电池负极的可行性。我们发现插锂多层 α-石墨二炔的复合物组成为 C6Li7.31，且计算出的电压适用于负极。其实际比容量/体积容量可分别高达 2719 mAh g−1/2032 mAh cm−3，远高于石墨（分别为 ∼372 mAh g−1/∼818 mAh cm−3）、石墨炔（分别为 ∼1117 mAh g−1/∼1589 mAh cm−3）和 γ-石墨二炔（∼744 mAh g−1）的值。我们的计算表明，多层 α-石墨二炔有望作为一种极具前景的高容量锂离子电池负极材料。