锂离子电池硅负极材料嵌锂结构及其性能演变

作者：石红德; 刘峰斌; 司丽娜^*; 阎红娟; 张淑婷; 陈强华

来源：材料科学与工程学报, 2022, 40(04): 663-667.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2022.04.019

• 第一性原理
• 硅负极材料
• 结构变化
• 电子性能

利用第一性原理方法研究了锂原子在硅材料中的嵌入，考察了锂原子在不同的掺杂位点和掺杂浓度时掺锂体系的稳定性、结构变化、能带图和态密度图等。研究结果表明，锂原子在体硅材料中的掺杂方式是间隙掺杂而非取代掺杂，最稳定的嵌入位点是硅中四面体中心(Td)位点；当浓度达到12.5%时，体积膨胀率明显增大。随着锂原子的嵌入，体硅材料呈金属化特征。

• 单位
  北方工业大学