锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4金属掺杂的第一性原理研究

作者：杨思七; 张天然; 陶占良; 陈军

来源：Acta Chimica Sinica, 2013, (07): 1029-1034.

• 第一性原理
• 尖晶石相LiNi0.5Mn1.5O4
• 掺杂
• 体积变化率
• 锂扩散能垒 first-principles
• spinel LiNi0.5Mn1.5O4
• doping
• volume variation
• Li diffusion barriers

近来尖晶石相LiNi0.5Mn1.5O4被认为是一种有前景的二次锂离子电池正极材料.但是其相对较差的循环性能和倍率性能限制了LiNi0.5Mn1.5O4的大规模应用.金属掺杂被认为是一种提高其电化学性能的有效方法.然而,还急需深层次地理解掺杂对材料结构和电化学性质的影响.采用第一性原理方法,系统地研究了金属掺杂的LiM0.125Ni0.375Mn1.5O4(M为Cr,Fe和Co)电极体系的结构与电子性质.计算结果显示,少量的过渡金属M取代LiNi0.5Mn1.5O4晶格中的Ni,能够有效抑制材料在电化学脱嵌锂过程中的体积变化(从锂化相到脱锂相,体积变化率约为4%,而未掺杂的情况为4.7%),提...

• 单位
  南开大学