Electronic, Optical, Mechanical and Li-Ion Storage Properties of Novel Benzotrithiophene-Based Graphdiyne Monolayers Explored by First Principles and Machine Learning

نویسندگان

چکیده

Recently, benzotrithiophene graphdiyne (BTT-GDY), a novel two-dimensional (2D) carbon-based material, was grown via bottom-up synthesis strategy. Using the BTT-GDY lattice and by replacing S atoms with N, NH O, we designed three GDY lattices, which named BTHP-, BTP- BTF-GDY, respectively. Next, explored structural, electronic, mechanical, optical, photocatalytic Li-ion storage properties, as well carrier mobilities, of monolayers. Phonon dispersion relations, mechanical failure behavior were using machine learning interatomic potentials (MLIPs). The obtained HSE06 results reveal that BTX-GDYs (X = P, F, T) are direct gap semiconductors band gaps in range 2.49–2.65 eV, whereas BTHP-GDY shows narrow indirect 0.06 eV. With appropriate offsets, good mobilities strong capability for absorption visible ultraviolet light, BTF- BTT-GDYs predicted to be promising candidates overall water splitting. nanosheet, noticeably, found yield an ultrahigh capacity over 2400 mAh/g. findings provide comprehensive vision critical physical properties BTT-based nanosheets highlight their potential applications nanoelectronics energy conversion systems.

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

determination of some physical and mechanical properties red bean

چکیده: در این تحقیق، برخی خواص فیزیکی و مکانیکی لوبیا قرمز به-صورت تابعی از محتوی رطوبت بررسی شد. نتایج نشان داد که رطوبت بر خواص فیزیکی لوبیا قرمز شامل طول، عرض، ضخامت، قطر متوسط هندسی، قطر متوسط حسابی، سطح تصویر شده، حجم، چگالی توده، تخلخل، وزن هزار دانه و زاویه ی استقرار استاتیکی در سطح احتمال 1 درصد اثر معنی داری دارد. به طوری که با افزایش رطوبت از 54/7 به 12 درصد بر پایه خشک طول، عرض، ضخام...

15 صفحه اول

First-Principles Study of Structure, Electronic and Optical Properties of HgSe in Zinc Blende (B3) Phase

In this paper, the structural parameters, energy bands structure, density ofstates and charge density of HgSe in the Zincblende(B3) phase have been investigated.The calculations have been performed using the Pseudopotential method in theframework of density functional theory (DFT) by Quantum Espresso package. Theresults for the electronic density of states (DOS) show tha...

متن کامل

control of the optical properties of nanoparticles by laser fields

در این پایان نامه، درهمتنیدگی بین یک سیستم نقطه کوانتومی دوگانه(مولکول نقطه کوانتومی) و میدان مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنتروپی ون نیومن به عنوان ابزاری برای بررسی درهمتنیدگی بین اتم و میدان استفاده شده و تاثیر پارامترهای مختلف، نظیر تونل زنی(که توسط تغییر ولتاژ ایجاد می شود)، شدت میدان و نسبت دو گسیل خودبخودی بر رفتار درجه درهمتنیدگی سیستم بررسی شده اشت.با تغییر هر یک از این پارامترها، در...

15 صفحه اول

Mechanical properties of graphyne monolayers: a first-principles study.

We investigated the mechanical properties of graphyne monolayers using first-principles calculations based on the Density Functional Theory. Graphyne has a relatively low in-plane Young's modulus (162 N m(-1)) and a large Poisson ratio (0.429) compared to graphene. It can sustain large nonlinear elastic deformations up to an ultimate strain of 0.2 followed by strain softening until failure. The...

متن کامل

investigation of the electronic properties of carbon and iii-v nanotubes

boron nitride semiconducting zigzag swcnt, $b_{cb}$$n_{cn}$$c_{1-cb-cn}$, as a potential candidate for making nanoelectronic devices was examined. in contrast to the previous dft calculations, wherein just one boron and nitrogen doping configuration have been considered, here for the average over all possible configurations, density of states (dos) was calculated in terms of boron and nitrogen ...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Batteries

سال: 2022

ISSN: ['2313-0105']

DOI: https://doi.org/10.3390/batteries8100194