南开大学学报(自然科学版) ›› 2022 ›› Issue (5): 78-.

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氮掺杂石墨烯的量子电容的第一性原理研究

  

  • 出版日期:2022-10-20 发布日期:2022-11-01

  • Online:2022-10-20 Published:2022-11-01

摘要:

石墨烯和石墨烯基材料由于其大的比表面积和良好的导电性,最近已成为超级电容器潜在的电极材料而引起广泛关注.然而,由于费米能级附近低的态密度,本征石墨烯通常表现出非常有限的电容值.基于第一性原理,研究氮掺杂对石墨烯量子电容的调制,当引入氮掺杂时,石墨烯的量子电容可以增加一倍,这是由于掺杂的氮原子在态密度费米能级附近形成了较为局域的新态.进一步探究更高浓度的氮掺杂,发现量子电容在一定条件下有限增加.研究表明,氮掺杂可以有效改善石墨烯基超级电容器的量子电容.

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