Al掺杂的尖晶石型LiMn204的结构和电子性质

• 作者: 刘慧英 吴顺情 张鹏 朱梓忠 杨勇 高潭华
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: LiMn204 A1掺杂 电子结构 第一原理计算
• 年，卷（期）: 2012,（18）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 467-475
• 分类号: O641.121
• 语种: 中文

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，在广义梯度近似（GGA）和GGA＋U方法下对尖晶石型LiMn20。及其Al掺杂的尖晶石型LiAl0．125Mn1.875O4晶体的结构和电子性质进行了计算．结果表明：采用GGA方法得到尖晶石型LiMn204是立方晶系结构，其中的Mn离子为＋3.5价，无法解释它的Jahn．Teller畸变．给出的LiMn204能带结构特征也与实验结果不符．而采用GGA＋U方法得到在低温下的LiMn204和其掺杂体系LiAl0．125Mnl-87504的晶体都是正交结构，与实验一致．也能明确地确定Mn的两种价态Mn3＋／Mn4＋的分布并且能够说明Mna＋06的z方向有明显的Jahn—Teller畸变，而Mn4＋06则没有畸变．LiMn204的能带结构与实验比较也能够符合．采用GGA＋U方法对Al掺杂体系的LiAl0.125Mnl．87504的研究表明，用Al替换一个Mn不会明显地改变晶体的电子性质，但可以有效地消除A13＋06八面体的Jahn—Teller畸变，从而改善正极材料LiMn204的性能，这与电化学实验的观察结果相一致．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨勇	厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室	86	684	15.0	24.0
2	刘慧英	集美大学理学院	16	180	5.0	13.0
3	张鹏	厦门大学物理系	45	113	5.0	8.0
4	吴顺情	厦门大学物理系	11	24	3.0	4.0