不同浓度La掺杂LiMPO4(M=Fe,Mn)电子结构及Li+扩散的第一性原理研究

作者：杨晓翠

来源：通化师范学院学报, 2022, 43(12): 24-28.

DOI：10.13877/j.cnki.cn22-1284.2022.12.005

• 电子结构
• 扩散系数
• La掺杂

该文基于密度泛函理论(DFT)的 CASTEP 软件包，对掺杂不同浓度 La 的 LiMPO4(M=Fe,Mn)的晶胞结构和 Li+扩散进行研究 . 通过对超胞内的 Fe 和 Mn 进行替换，使 La 的掺杂浓度分别为1/16、1/8 和 1/4. 对比晶格常数发现，伴随 La 浓度的增加晶胞常数 a 增大 . 比较不同浓度掺杂体系带隙的变化和费米面附近的态密度图，发现 Fe 和 Mn 原子价电子数目的不同是导致体系电子结构不同的根本原因 . 通过构建 Li 空位模拟 Li+扩散的始末状态，研究不同浓度 La 掺杂对扩散势垒和扩散系数(扩散速率)的影响，发现 LiFePO4与 LiMnPO4均随着 La 掺杂浓度的增加 Li+扩散速率降低；La 掺杂浓度为 1/16 时 LiFePO4体系中 Li+的扩散速率具有最大值 .

• 单位
  白城师范学院