层状氧化物电极材料掺杂的第一性原理理论
材料科学
2017-12-07 v1
摘要
用杂质掺杂锂离子电池电极材料LiMO（M = Co、Ni、Mn）已被证明是优化其电化学性质的有效途径。本文报道了采用杂化密度泛函缺陷计算对层状氧化物LiCoO、LiNiO和LiMnO轻掺杂过渡金属（Fe、Co、Ni、Mn）与非过渡金属（Mg、Al）杂质的详细第一性原理研究。我们发现晶格位点偏好取决于掺杂剂的电荷与自旋态，二者与局域晶格环境强耦合，并可能受共掺杂剂存在及合成环境中主体化合物组成元素的相对丰度影响。基于杂质及其与本征点缺陷复合体的结构与能量学，我们确定了所有可能的低能杂质相关缺陷复合体，从而为材料的进一步分析提供缺陷模型。从材料建模角度看，这些轻掺杂化合物也可作为理解更复杂的混合金属LiMO基电池正极材料的模型体系。
引用
@article{arxiv.1710.09895,
title = {First-principles theory of doping in layered oxide electrode materials},
author = {Khang Hoang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09895},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 8 figures