本文通过第一性原理的方法研究了锰系的层状材料(主要是LiMnO2和Li2MnO3体系)的电压及离子迁移性能受应变的影响。从弹性力学和电化学热力学的方法出发，建立了锂离子正极材料脱嵌电压和弹性应变及弹性常数的关系，计算了各种模式应变对LiMnO2和Li2MnO3两个体系脱嵌电压的影响。应变对脱嵌电压都是降低的，当应变量为5%时应变对电压的降低在0.1V量级；并且应变对电压的降低是各向异性的，各模式对电压降低的差别最大达0.07V。对于层状体系，当从锂层脱锂时，由于锂空位对垂直于层的弹性响应影响更大，垂直于层的应变会对脱嵌电压有更大的影响；而对Li2MnO3体系从过渡金属层中脱锂时，由于锂空位留在过渡金属层中，平行于层的应变对脱嵌电压有更大的降低。　　 鉴于Li2MnO3微相对锰系固溶体系超大充放电容量的关键作用，本文还讨论了Li2MnO3体系的锂离子迁移性能受应变的影响。计算确定了Li2MnO3系统中的锂离子迁移路径。结果发现，不论锂离子从锂层还是从过渡金属层迁移出，锂离子的迁移路径都是一种从八面体位置途径四面体位置再到八面体位置(O-T-O)迂回的迁移路径。另外，平行于层的应变才会对锂离子的迁移势垒有显著影响，垂直于层的应变对锂离子的迁移势垒影响不大，而且只有平行于层的拉伸应变才能使过渡金属层中的锂向锂层迁移的通道打开。　　 基于计算的结果，进一步讨论了Li2MnO3骨架支持的层状固溶体中应变对其超大的充电容量的影响。应变对该固溶体系的影响主要有两方面，首先是应变使Li2MnO3微相的充电电压降低较慢的达到截断电压而获得较持久的充电；其次是平行于层的拉伸应变可以打开过渡金属层的迁移通道，并降低其迁移势垒，使得在后来的充电阶段有更多的锂离子参与其中而使充电容量加大。