【摘 要】
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橄榄石结构的LiFePO4已被广泛研究应用于锂离子电池正极材料,然而纯相结构的LiFePO4电导率和离子扩散迁移率都很低,限制了其应用.采用掺杂方法能有效改善LiFePO4材料的电
【机 构】
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北京大学 新材料学院,深圳,518055
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橄榄石结构的LiFePO4已被广泛研究应用于锂离子电池正极材料,然而纯相结构的LiFePO4电导率和离子扩散迁移率都很低,限制了其应用.采用掺杂方法能有效改善LiFePO4材料的电化学性能,提高电导率.本文基于第一性原理计算方法对Sn掺杂LiFePO4进行模拟计算,同时采取考虑了Fe-3d电子间的库伦作用(U)和交换作用(J)的LDA+U方案计算了纯相和掺杂LiFePO4结构模型,从态密度(DOS)和能带计算结果分析可以看出,未掺杂的LiFePO4带隙为3.39eV,掺杂后带隙变为2.53eV,进一步从分波态计算可以发现Sn的掺杂使LiFePO4在价带顶产生了新的能带,从而减少了带隙宽度,改善了LiFePO4的导电性能.
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