Na-Ti共掺LiFePO4电子结构及弹性性质的第一性原理研究

作者：许正昊; 王发展^*; 何浩平

来源：人工晶体学报, 2022, 51(02): 289-296.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2022.02.006

• LiFePO4
• 共掺
• 第一性原理
• 电子结构
• 弹性性质

本文基于密度泛函理论的第一性原理方法，构建了Na-Ti共掺LiFePO4的模型，并利用CASTEP模块计算了共掺体系的电子结构和弹性性质。计算结果表明，由于引入了杂质原子，共掺体系的晶胞参数略微增加，带隙由0.695 eV降低至0.473 eV,电子跃迁所需能量减小。并且锂离子迁移势垒由0.34 eV降低至0.25 eV,使得共掺后的结构导电性增强。弹性性质计算结果表明，共掺后结构的体积模量、剪切模量以及杨氏模量均有不同程度的下降，而计算的泊松比显示材料掺杂前后均为脆性，但共掺杂后的材料塑性强于未掺杂的材料，并且共掺后晶体的各向异性减弱，提高了LiFePO4的延展性。

• 单位
  西安建筑科技大学; 机电工程学院