无机化学学报
無機化學學報
무궤화학학보
JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
2014年
3期
615-620
,共6页
宋建军%邵光杰%赵健伟%马志鹏%宋微%刘爽%王彩霞
宋建軍%邵光傑%趙健偉%馬誌鵬%宋微%劉爽%王綵霞
송건군%소광걸%조건위%마지붕%송미%류상%왕채하
密度泛函理论%电子结构%扩散能垒%掺杂
密度汎函理論%電子結構%擴散能壘%摻雜
밀도범함이론%전자결구%확산능루%참잡
density functional theory%electronic structure%diffusion barrier%doping
基于第一性原理密度泛函理论计算了LiFePO4和LiFe1-xMoxPO4(x=O.005,0.01,0.015,0.02,和0.025)的电子结构和锂离子扩散能垒.结果显示掺杂后的LiFe0.99Mo0.01PO4样品具有最大的(101)晶面间距,由此可知LiFe0.99Mo0.01PO4沿[101]晶向具有最宽的锂离子扩散通道.未掺杂的LiFePO4的锂离子扩散能垒为4.289 eV,而掺杂后LiFe0.99Mo0.01PO4降为4.274 eV,经过计算得出掺杂样品LiFe0.99Mo0.01PO4的锂离子扩散系数增为未掺杂LiFePO4的1.79倍,表明Mo掺杂有利于改善LiFePO4的锂离子扩散能力.态密度图显示,掺杂Mo后导带底附近的峰强度增强,对LiFePO4电子导电性能的提高是有利的.因此,掺杂Mo有益于提高LiFePO4的锂离子扩散能力和电子导电能力.结合我们的实验结果比较得知,在磷酸铁锂性能的改善上,相比电子导电能力,锂离子扩散能力的提高起到了更重要的作用.
基于第一性原理密度汎函理論計算瞭LiFePO4和LiFe1-xMoxPO4(x=O.005,0.01,0.015,0.02,和0.025)的電子結構和鋰離子擴散能壘.結果顯示摻雜後的LiFe0.99Mo0.01PO4樣品具有最大的(101)晶麵間距,由此可知LiFe0.99Mo0.01PO4沿[101]晶嚮具有最寬的鋰離子擴散通道.未摻雜的LiFePO4的鋰離子擴散能壘為4.289 eV,而摻雜後LiFe0.99Mo0.01PO4降為4.274 eV,經過計算得齣摻雜樣品LiFe0.99Mo0.01PO4的鋰離子擴散繫數增為未摻雜LiFePO4的1.79倍,錶明Mo摻雜有利于改善LiFePO4的鋰離子擴散能力.態密度圖顯示,摻雜Mo後導帶底附近的峰彊度增彊,對LiFePO4電子導電性能的提高是有利的.因此,摻雜Mo有益于提高LiFePO4的鋰離子擴散能力和電子導電能力.結閤我們的實驗結果比較得知,在燐痠鐵鋰性能的改善上,相比電子導電能力,鋰離子擴散能力的提高起到瞭更重要的作用.
기우제일성원리밀도범함이론계산료LiFePO4화LiFe1-xMoxPO4(x=O.005,0.01,0.015,0.02,화0.025)적전자결구화리리자확산능루.결과현시참잡후적LiFe0.99Mo0.01PO4양품구유최대적(101)정면간거,유차가지LiFe0.99Mo0.01PO4연[101]정향구유최관적리리자확산통도.미참잡적LiFePO4적리리자확산능루위4.289 eV,이참잡후LiFe0.99Mo0.01PO4강위4.274 eV,경과계산득출참잡양품LiFe0.99Mo0.01PO4적리리자확산계수증위미참잡LiFePO4적1.79배,표명Mo참잡유리우개선LiFePO4적리리자확산능력.태밀도도현시,참잡Mo후도대저부근적봉강도증강,대LiFePO4전자도전성능적제고시유리적.인차,참잡Mo유익우제고LiFePO4적리리자확산능력화전자도전능력.결합아문적실험결과비교득지,재린산철리성능적개선상,상비전자도전능력,리리자확산능력적제고기도료경중요적작용.
