锂离子电池正极材料LixNi0.5Mn0.5O2电子结构的第一性原理研究

• 作者: 吕庆文 彭弯弯 李之锋 罗垂意 赖江洪 郭进康 钟盛文
• 来源期刊: 有色金属科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: LiNi0.5Mn0.5O2 平均嵌锂电压 态密度 电子结构 能带结构
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 【冶金?材料】
• 页码范围: 45-49
• 页数: 5页
• 分类号: TM911
• 字数: 3342字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2016.04.008

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理超软贋势平面波法，对LixNi0.5Mn0.5O2的几何结构进行优化，并计算相应的电子结构和平均嵌锂电压.结果表明：x=1时，费米能级上分布着Ni、Mn d轨道电子和部分O2p轨道电子，层状LiNi0.5Mn0.5O2是电子的良导体；O2p轨道与Ni、Mn形成较强的共价键， Ni-O与Mn-O具有相近的键长，抑制了LiNiO2与m-LiMnO2中的因Jahn-Teller效应导致的八面体扭曲，且Mn-O键长在充放电过程中保持不变，材料具有稳定的结构；Li在晶胞中以主要离子态的形式存在，有利于脱嵌与传输.随着锂离子的脱出，材料的带隙增加，导电性能变差.