单层MBenes：高性能锂/钠离子电池阳极材料的预测

新型高性能电极材料的设计和制造对于推动下一代能量转换和能量存储设备的发展至关重要。在这里，我们报告了一系列基于第一性原理密度泛函理论的正交二维过渡金属硼化物（MBenes），这些材料可以通过机械剥离法从大型MAB相中获得，包括V2B2、Cr2B2、Mn2B2、Ti2B2、Zr2B2和Nb2B2。我们的AIMD模拟和声子光谱确认了单层MBenes在室温下的热力学和动力学稳定性。我们研究了二维MBenes（V、Cr、Mn）作为锂/钠离子阳极电极材料的潜力。研究表明，MBenes具有固有的金属性质，其机械性能表明MBenes具备较高的杨氏模量和各向异性，低扩散电位和低开路电压，并在实际应用中表现出卓越的速率性能和良好的化学稳定性。此外，功能化往往会显著降低电化学性能，在实验中应尽量避免。这些有趣的发现充分表明，预测的单层MBenes是锂/钠离子电池的良好阳极材料。