為了研究堿金屬對鋁電解碳素陰極材料性能的影響,基于密度泛函理論,采用第一性原理的方法計算了鋁電解陰極材料嵌鉀的電子結構和力學性能。通過自行集成的鋁電解陰極材料膨脹在線測試系統(tǒng),從原子尺度研究了陰極炭塊的膨脹。研究結果表明:隨著鉀原子的嵌入,C-K相互作用增強。石墨嵌鉀導致C₃₂K在費米能級附近的能態(tài)數(shù)目增加,增強了電子導電性。石墨嵌鉀之后結構穩(wěn)定性變差,陰極炭塊嵌鉀的理論計算結果與試驗基本一致。 

【文章來源】：河南科技大學學報(自然科學版). 2020,41(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

嵌K石墨電解后的微觀結構

為了解C原子和K原子周圍的電子分布,對插層化合物C32K進行差分電荷密度分析,如圖5所示。圖5中,右邊的色域條表示原子得失電子,藍色表示得電子,粉紅色表示失電子。從圖5可以看出:陰極炭塊嵌入K原子會導致C周圍的電子重新分布,C原子和K原子之間出現(xiàn)電子富集并且偏向C原子,說明C原子和K原子之間是以共價鍵和離子鍵混合的形式結合。圖5 C32K的差分電荷密度圖

C32K的差分電荷密度圖

【參考文獻】：
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博士論文
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