鋰離子電池正極材料LiFePO4及其摻雜改性的第一性原理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、基于考慮了Fe-3d電子間的庫侖作用U和交換作用J的GGA+U方案,應用第一性原理計算系統(tǒng)研究了LiFePO4的晶格動力學性質。我們計算并分析了玻恩有效電荷張量、布里淵區(qū)中心的聲子頻率和聲子色散曲線。玻恩有效電荷張量顯示各向異性,佐證了LiFePO4中鋰離子沿一維通道[010]方向遷移的機理。布里淵區(qū)中心點聲子頻率的計算值和相應的實驗結果符合得比較好。
　　 應用第一性原理計算系統(tǒng)研究了LiFePO4的對位缺陷,以及對位缺陷的形

2、成對材料的電導率和離子擴散速率的影響。結果表明,Li/Fe交換缺陷是最容易形成的,形成缺陷后的Fe-O鍵變長,擴寬了鋰離子傳輸通道,有利于鋰離子在通道中的擴散,對材料電化學性能的改善起到了一定的作用。
　　 應用第一性原理計算系統(tǒng)研究了具有Mg摻雜Li和Fe位的LiFePO4材料的原子和電子結構。結果顯示,Mg更容易摻雜到LiFePO4的Fe位,進而形成新的LiFe1-yMgyPO4固溶體,可以很好地提高LiFePO4的離子電導

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