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Journal of the Mexican Chemical Society

Print version ISSN 1870-249X

Abstract

PEYGHAN, Ali Ahmadi  and  NOEI, Maziar. A Theoretical Study of Lithium-intercalated Pristine and Doped Carbon Nanocones. J. Mex. Chem. Soc [online]. 2014, vol.58, n.1, pp.46-51. ISSN 1870-249X.

La energética, así como las estructuras geométricas y electrónicas de Li adsorbido en nanoconos de carbono puros y dopados con B y N (B- and N-CNCs) se investigan por medio de la teoría de funcionales de la densidad. Se encontró que el átomo de Li se adsorbe fuertemente sobre el centro de un anillo pentagonal de un CNC puro con una energía de adsorción de −1.08 eV (utilizando B3LYP/6-31G(d)), junto con una transferencia de carga del Li al CNC. Después de este proceso, el CNC semiconductor se transforma en uno de tipo-n, de manera que la brecha de energía HOMO-LUMO (Eg) se redujo de 2.51 a 0.71 eV (utilizando B3LYP/6-31G(d)). Al dopar el CNC semiconductor con B o N también crea un material semicoductor tipo-p y -n, incrementando su conductancia. El dopaje con B mejora la adsorción de Li en el CNC, mientras que el dopaje con N dificulta este proceso. Parece que el átomo de Li actúa como un agente electrodonador con un efecto tipo-n, y por tanto, su adsorción sobre el B-CNC de alguna manera compensa el efecto tipo-p del dopaje con B. Por el contrario, el proceso de adsorción sobre el N-CNC promueve moderadamente el efecto tipo-n del dopaje con N, lo que lleva a una mayor reducción en el valor de Eg.

Keywords : Nanoestructuras; adsorción; teoría de funcionales de la densidad; batería de litio.

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