富锂锰基三元材料Li1.167Ni0.167Co0.167Mn0.5O2中的氧空位形成

摘要：

基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了锂离子电池富锂锰基三元正极材料Li1.167Ni0.167Co0.167 Mn0.5O2中的氧空位形成,讨论了环境温度、压强以及点缺陷的存在对氧空位形成能的影响,还讨论了氧空位对材料容量的影响.结果表明,氧空位的形成能随温度的升高而下降,随氧分压的降低而降低.对于带电氧空位(V+1O,V+2O),空位形成能随着费米能级的升高而增加.研究还表明,氧空位的形成对Li1.167Ni0.167Co0.167 Mn0.5O2材料中电荷密度分布的影响是相当局域的,V0O氧空位形成后仅在氧空位附近的Mn离子周围出现明显的电荷密度的重新分布.此外,计算了氧空位附近存在阳离子空位以及替位点缺陷对氧空位形成能的影响.结果显示,Mn空位的存在能够明显地促进氧空位的产生.另外,当Mn被Mo或Fe原子替位时,氧空位的产生会受到抑制.

关键词：富锂锰基三元材料、氧空位、缺陷形成、第一性原理计算

所属期刊栏目：71

分类号：TM912.9;O646.542;TQ131.11

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;资助的课题

在线出版日期：2022-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：376-384