单斜ZnP2负极材料的锂化机理及性能

作者：毕文超; 张琳锋; 陈健; 田瑞雪; 黄昊^*; 姚曼^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2022, 80(06): 756-764.

• LIBs
• 负极材料
• DFT
• 直流电弧等离子体法
• 锂化机制

过渡金属磷化物电位低且比容量高,是有发展前景的锂离子电池(LIBs)负极材料.其中, ZnP2属于双活性负极材料,Zn与P都能与Li+发生反应,储Li+性能更具有竞争力.但是,对于ZnP2的锂化机理及产物尚不明确.采用第一性原理计算和电化学测试方法研究了ZnP2的电子性质和电化学性能,通过理论计算和实验测试相结合阐述了ZnP2的锂化机制.首先,以密度泛函理论(DFT)计算揭示了ZnP2的锂化机理、Li+扩散路径、势垒和理论比容量(1477 mAh/g).其次,通过直流电弧等离子体法及固相烧结法合成ZnP2,并测试其首圈放电曲线,显示放电容量为1439m Ah/g,与理论计算结果相近.此外,薄膜X射线衍射(XRD)检测最终产物成分为LiZn和Li3P,与DFT计算结果一致.

• 单位
  大连理工大学