高电压正极材料Li1-xCoO2(x=0.75)的电子结构

作者：林妹; 胡家琦; 朱梓忠

来源：厦门大学学报(自然科学版), 2016, 55(03): 371-375.

• Li0.25CoO2
• 电子结构
• 第一原理计算
• GGA+U

进一步提高目前成熟的锂离子电池电极材料LiCoO2的容量是一个重要的研究方向.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了高脱锂量材料Li1-xCoO2(x=0.75)的电子结构和晶体结构性质,为深入理解该高电压材料的电子结构提供基础.计算表明,LiCoO2材料中Co是以正常的价态+3价的形式存在的.少量脱锂时,小部分Co3+由于进一步失去电子而从+3价变成+4价.当深度脱锂(x=0.75)时,不仅有很多的Co3+再变价,而且部分O-2p轨道也会失去电子,产生2种氧离子O1和O2,其中O1离子占O变价总数的1/3,而O2离子占2/3.不同价态的Co与不同氧离子之间的键长有明显的区别.与Co3+相比,Co4+和氧离子之间聚集了更多的电子,它们之间的相互作用力也将强于Co3+与氧离子之间的相互作用力.