Cr/V掺杂Na3TMPO4CO3(TM=Fe,Mn)电化学特性的第一性原理研究

作者：李雨菡; 常鹰飞^*; 张景萍

来源：分子科学学报：中英文版, 2023, 39(05): 462-470.

DOI：10.13563/j.cnki.jmolsci.2023.18.111

• 磷酸碳酸盐材料
• Cr/V掺杂
• 钠离子电池
• 正极材料

本研究通过对Na3FePO4CO3和Na3MnPO4CO3材料进行Cr/V掺杂，来进一步改善磷酸碳酸盐材料的电化学性能.通过第一性原理计算方法，对掺杂体系Na3TM10.5TM20.5PO4CO3(TM1=Fe, Mn; TM2=Cr, V)的结构和性能进行模拟，并与未掺杂的Na3FePO4CO3和Na3MnPO4CO3体系的性能进行对比.结果表明，Cr/V掺杂后，材料的导电性得到了明显改善.虽然掺杂后材料的工作电压有所下降，但当掺杂量较少时，电压数据并不会受到较大影响.所有的Cr/V掺杂体系，都能在保证循环稳定性和安全性的前提下，实现2个钠离子的可逆脱嵌.并且，掺杂体系仍然具有较好的机械性能.因此，对Na3FePO4CO3和Na3MnPO4CO3体系进行少量Cr/V掺杂，是改善磷酸碳酸盐材料电化学性能的有效策略.

• 单位
  东北师范大学; 北华大学