9月10日消息，一篇提交至arXiv的研究论文（编号2609.12166）通过第一性原理计算系统评估了氮功能化二维MBene材料V2BN2作为锂离子和钠离子电池负极材料的潜力。论文作者为Shaiokh Bin Abi和Ahmed Zubair。

研究团队采用声子色散和从头算分子动力学（AIMD）计算验证了该材料的动力学与热稳定性；电子能带结构和态密度分析显示V2BN2具备本征金属性，这是高倍率负极材料的关键特性。Bader电荷分析表明，氮功能化引起的电荷重新分布在锂/钠吸附时显著增强离子与基底的相互作用，相比未功能化结构明显提升离子吸附能和结构稳定性。

性能数据方面，得益于锂、钠离子的有利多层吸附行为，V2BN2对锂离子的理论比容量达1524mAh/g、对钠离子达762mAh/g，对应的开路电压分别仅为0.73V和0.23V，低的平台电压有利于提升全电池的能量效率。作为对比，商用石墨负极理论容量约372mAh/g，且难以有效储钠。

MBene是继MXene之后新兴的二维硼化物材料家族，通过刻蚀前驱体MBene相获得。本工作表明，表面氮功能化是调控其电化学性能的有效手段，为高容量、快充型锂钠电池负极的材料设计提供了新的候选体系。作为计算筛选研究，其预测仍有待实验合成与电化学验证，但1524mAh/g的理论容量水平若能部分兑现，将显著超越现行石墨体系。 （来源：arXiv）