物理学报
物理學報
물이학보
2007年
10期
6008-6012
,共5页
金胜哲%黄祖飞%明星%王春忠%孟醒%陈岗
金勝哲%黃祖飛%明星%王春忠%孟醒%陳崗
금성철%황조비%명성%왕춘충%맹성%진강
LiCoO2%电子输运性质%第一性原理计算%掺杂
LiCoO2%電子輸運性質%第一性原理計算%摻雜
LiCoO2%전자수운성질%제일성원리계산%참잡
为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带,但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征;此外,与Mg掺杂体系明显不同的是,Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO2体系电导率的主要原因.此外,Ca2+与Mg2+离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素.
為瞭解釋Ca摻雜與Mg摻雜在影響鋰離子二次電池正極材料LiCoO2體繫電子輸運性質方麵的不同效應,採用基于密度汎函理論的第一性原理方法研究瞭該體繫的電子結構.計算結果錶明,雖然在LiCoO2體繫中用Ca或Mg替代Co都會在費米能級附近產生部分佔據的受主帶,但兩者對應的電子態都具有明顯的跼域化特徵;此外,與Mg摻雜體繫明顯不同的是,Ca摻雜體繫的受主帶與價帶之間存在清晰的帶隙.這一帶隙的存在正是Ca摻雜不能明顯提高LiCoO2體繫電導率的主要原因.此外,Ca2+與Mg2+離子半徑的較大差彆也是造成這兩箇摻雜體繫的電導率存在明顯差異的一箇重要因素.
위료해석Ca참잡여Mg참잡재영향리리자이차전지정겁재료LiCoO2체계전자수운성질방면적불동효응,채용기우밀도범함이론적제일성원리방법연구료해체계적전자결구.계산결과표명,수연재LiCoO2체계중용Ca혹Mg체대Co도회재비미능급부근산생부분점거적수주대,단량자대응적전자태도구유명현적국역화특정;차외,여Mg참잡체계명현불동적시,Ca참잡체계적수주대여개대지간존재청석적대극.저일대극적존재정시Ca참잡불능명현제고LiCoO2체계전도솔적주요원인.차외,Ca2+여Mg2+리자반경적교대차별야시조성저량개참잡체계적전도솔존재명현차이적일개중요인소.
