Al, Fe, Mg掺杂Li2MnSiO4的电子结构和电化学性能的第一性原理研究? (2015年)

硅酸锰锂作为锂离子电池正极材料因具有高的理论电容量而一直备受关注, 但其较低的导电率和较差的循环性能阻碍了进一步的发展. 采用第一性原理广义梯度近似GGA+U的方法, 研究了Al, Fe, Mg掺杂Li2MnSiO4的电子结构、脱嵌锂电压和导电性. 研究发现, Al掺杂的Li2Mn0.5Al0.5SiO4结构中载流子的数目增加,电子自旋向上和向下的态密度均穿过费米能级,呈现金属特性,提高了体系的导电率. 脱锂LixMnSiO4 (x=1, 0)结构中,通过计算一次脱锂相结构的形成能得到Al掺杂的一次脱锂结