物理学。Rev.B 76，155425（2007）-石墨中的钾嵌入：范德瓦尔斯密度函数研究

石墨中钾的嵌入：范德瓦尔斯密度泛函研究

Eleni Ziambaras、Jesper Kleis、Elsebeth Schröder和Per Hyldgaard

物理学。版本B76，155425–2007年10月22日出版

摘要

用第一原理理论研究了石墨中钾的嵌入。传统的半局部密度泛函理论（DFT）计算很好地解释了钾-石墨化合物中的键合。然而，要研究纯钾原子和石墨的层间形成能，需要使用石墨层间结合的描述，从而一致地解释非局部色散相互作用。这通过范德瓦尔斯密度函数（vdW-DF）方法与普通DFT无缝结合[M.Dion等。,物理学。修订稿。 92, 246401 (2004)]. 发现使用vdW-DF可以稳定石墨晶体，晶体参数与实验基本一致。报道了石墨和钾插层石墨的结合分离、层结合能、形成能和体积模量等结构参数。此外，还报告了钾的吸附能和次表面钾吸收能。与传统的半局部方法相比，vdW-DF描述的弹性响应较弱。