锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的电子结构与输运特性?

摘要：

采用基于密度泛函理论第一性原理方法,研究了对称性为P mn21的正交结构聚阴离子型硅酸盐Li2 FeSiO4及其相关脱锂相LiFeSiO4的电子结构,并进一步采用玻尔兹曼理论对其输运性质进行计算.电荷密度分析表明,由于强Si—O共价键的存在使Li2 FeSiO4晶体结构在嵌脱锂过程中始终保持稳定,体积变化率只有2.7%.能带结构与态密度计算结果表明,费米能级附近的电子结构主要受Fe-d轨道中电子的影响, Li2 FeSiO4的带隙宽度明显小于LiFeSiO4,说明前者的电子输运能力优于后者.输运性质计算表明,电导率在300—800 K时对温度的变化并不敏感,同时也证明了Li2FeSiO4晶体的电导率大于LiFeSiO4晶体,与能带和态密度分析结论一致.

关键词：第一性原理、锂离子电池、正极材料、Li2 FeSiO4

分类号：TB3;O64

资助基金：国家自然科学基金61204079;河北省自然科学基金F2013201196;河北省青年拔尖人才计划2013资助的课题.* Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 61204079;the Natural Science Foundation of Hebei Province, ChinaGrant F2013201196;the Youth Outstanding Talent Project of Hebei Province, China2013

在线出版日期：2016-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：248201-0-248201-7