بررسي ويژگي هاي مكانيك كوانتومي برخي نانو لوله هاي كربني و نيتريد بور دسته صندلي براي ايجاد باتري هاي يون منيزيم: يك مطالعه محاسباتي

باتري هاي قابل شارژ يون منيزيم  براي ذخيره ي انرژي الكتريكي مفيد هستند زيرا فراواني و چگالي انرژي منيزيم از ليتيم بيشتر است. در اين تحقيق، با استفاده از محاسبات مكانيك كوانتومي ساختار اوليه ي نانولوله هاي كربني تك ديواره دسته صندلي (4و4)، (5و5) و (6و6) با استفاده از روش M06-2X و مجموعه پايه ي (d,p) 6-31g توسط بسته نرم افزاري گوسين ۰۹ بهينه شده است. سپس، برهمكنش يون منيزيم با اين ساختارها مطالعه شد تا قابليت آنها براي ساخت باتري هاي منيزيمي ارزيابي شود. نتايج نشان مي دهد كه كمپلكس هاي ايجاد شده از اين ساختارها انرژي هاي اتصال خوبي دارند و هرچه قطر خارجي نانو لوله ها بيشتر باشد انرژي اتصال مطلوب تر است. در واقع، فاصله انرژي اين نانو لوله ها با افزايش قطر نانولوله كاهش مي يابد و بر قدرت اتصال آنها به يون منيزيم تأثير مي گذارد. از طرفي، نانو لوله هاي نيتريد بور متناظر با نوع كربني نيز با روش مشابهي بهينه شد و برهمكنش يون منيزيم با اين ساختارها نيز بررسي شد. نتايج نشان مي دهد كه نانو لوله هاي نيتريد بور با قطر خارجي كمتر كمپلكس هاي با انرژي اتصال بيشتر با يون منيزيم تشكيل مي دهند. به طور كلي، هر دو نوع اين نانو لوله ها گزينه هاي خوبي براي تهيه ي ماده ي آندي در باتري هاي يون منيزيم هستند. سرانجام، بيشتر شدن انرژي اتصال كمپلكس هاي آنها با يون منيزيم با افزايش ولتاژ باتري همراه است.