Физика

DFT simulations of g-C$_2$O monolayer as energy storage material

[DFT моделирование монослоя g-C$_2$O как материала-накопителя энергии]

M. S. Gorshkov, D. Yu. Faizova, E. V. Anikina

South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

Аннотация: Проведено первопринципное исследование монослоя C$_2$O как потенциального материала-накопителя энергии. Получена оптимизированная атомная структура чистого монослоя, а также с адсорбированными атомом лития и молекулярным водородом. Энергия связи атома лития оказалась меньше по величине ($\sim$1,4 эВ), чем энергия когезии кристаллического лития ($\sim$1,6 эВ). Молекула H$_2$ тоже достаточно слабо взаимодействовала с монослоем: величина ее энергии связи не превышала $\sim$90 мэВ. К сожалению, такие результаты показывают, что исследованный материал в чистом виде не пригоден для использования в качестве водородного хранилища и декорирование литием не сможет решить эту проблему из-за его потенциальной кластеризации на поверхности C$_2$O. При этом полученные параметры моделирования, включающие в себя характеристики базисного набора, могут быть использованы для моделирования других модификаций монослоя и дальнейшего исследования его свойств.

Ключевые слова: монослой g-C$_2$O, адсорбция водорода, сорбция лития, теория функционала электронной плотности, атомноподобные орбитали, ошибка суперпозиции базисного набора.

УДК: 004.942-539.2

Поступила в редакцию: 17.09.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.14529/mmph250411