镍镁掺杂LiFePO4的电子结构

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究锂离子电池正极材料LiFePO4掺杂Ni和Mg的电子结构.结果表明:Ni氧化物的电子结构和能量性质受d轨道中电子影响,用于掺杂改性时,结构稳定,带隙降低使电子电导率增加,充放电速率提高;Mg掺杂改性时,当掺杂在Li位时,带隙和总能均降低,同时Li离子的扩散运动也提高,有利于改性,而在Fe位掺杂时,费米面附近Fe-d轨道中电子影响能带,使带隙增加,不利于电子电导,键的布居分析也表明Li—O共价性增强,不利于离子扩散,即不利于改性.因此,通过掺杂可对LiFePO4的微观结构产生影响,从而影响其电化学性能,但这种微观结构主要受d轨道中电子运动对费米面附近能带的影响,而与掺杂离子的化合价和半径无关.

关键词：LiFePO4、镍掺杂、镁掺杂、电子结构、第一性原理

分类号：O64(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2012-12-05（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：2317-2325