固态锂电池中正极/电解质界面的密度泛函计算研究

• 作者: 向勇 李泓 王雪龙 肖睿娟 陈立泉
• 来源期刊: 电化学
• 学科: 化学
• 关键词: 固态锂电池 正极/电解质界面 密度泛函模拟 锂离子迁移
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 理论计算电化学专辑
• 页码范围: 381-390
• 页数: 10页
• 分类号: G633.7|O646
• 语种: 中文
• DOI: 10.13208/j.electrochem.170142

摘要

锂离子电池的广泛应用对储能器件的能量密度、安全性和充放电速度提出了新的要求.全固态锂电池与传统锂离子电池相比具有更少的副反应和更高的安全性,已成为下一代储能器件的首选.构建匹配的电极/电解质界面是在全固态锂电池中获得优异综合性能的关键.本文采用第一性原理计算研究了固态电池中电解质表面及正极/电解质界面的局域结构和锂离子输运性质.选取β-Li3PS4(010)/LiCoO2(1 04)和Li4GeS4(010)/LiCoO2(104)体系计算了界面处的成键情况及锂离子的迁移势垒.部分脱锂态的正极/电解质界面上由于Co-S成键的加强削弱了P/Ge-S键的强度,降低了对Li+的束缚,从而导致了更低的锂离子迁移势垒.理解界面局域结构及其对Li+输运性质的影响将有助于人们在固态电池中构建性能优异的电极/电解质界面.