بررسی نظری کاربرد نانوسبد دکابوران (B10H14) و مشتق‌های فلوئوردار آن به عنوان مواد آندی در باتری‌های لیتیم-یون: نظریه تابعی چگالی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
10.22036/cr.2022.334354.1175
چکیده

باتری‌های لیتیم - یون، جایگزین مناسبی برای منابع انرژی سنتی هستند که بطور قابل توجهی در ابزارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. .باتری‌های لیتیم - یون چگالی انرژی زیاد و عمری طولانی دارند. بدین منظور تلاش می‌گردد باتری‌هایی بر پایه نانو‌ساختارها طراحی شود که ولتاژ قابل توجهی داشته باشند. در این پژوهش با استفاده از محاسبات نظریه تابعیت چگالی (DFT) کاربرد دکابوران و مشتقات فلوئوردار آن به عنوان آند در باتری‌های لیتیم- یون بررسی شده است. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که ولتاژ سلول در دکابوران (B10H14)منفی می‌باشد، که نامطلوب است. یک استراتژی جهت بهبود عملکرد دکابوران معرفی شده است، که بر اساس آن اتم‌های فلوئور جانشین اتم‌های هیدروژن در موقعیت‌های مختلف شده و باعث بهبود عملکرد سلول و افزایش ولتاژ به طرز قابل توجهی تا 10/1+ ولت خواهد شد. نتایج بدست آمده می تواند در طراحی مواد آندی جدید معدنی برای باتری های لیتیم - یون استفاده شود.