共掺杂TiO2-B作为可充电锂离子电池负极材料的DFT+U分析

• 作者: 任瑞鹏 吕永康 孔令明 庞可
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: Li离子电池 负极材料 TiO2-B 钝化共掺杂 嵌入电压 迁移活化能 带隙 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 化学与化学工程·环境工程
• 页码范围: 901-906
• 页数: 6页
• 分类号: O641|O649
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2017.06.004

摘要

采用多元胞组合法构建出钝化共掺杂TiO2-B模型,并引入共掺杂原子N+V和C+Cr,对其进行第一性原理的密度泛函理论(density functional theory,DFT)分析.通过对Li+嵌入位点和迁移活化能的计算,确定了Li+低浓度下共掺杂模型中最稳定的嵌入位点,得出N+V和C+Cr共掺杂体系的迁移活化能分别为0.47,0.42 eV;对Li+高浓度下嵌入电压进行计算,得出N+V共掺杂嵌入电压为0.83~0.97 V,比C+Cr共掺杂的对应值1.05~1.27 V小,因此N+V共掺杂模型更适合用作锂离子电池的负极材料;对两种共掺杂的态密度进行计算,得出N+V和C+Cr共掺杂体系的带隙宽度分别为1.7,1.4 eV,说明N和C主要修饰价带结构,V和Cr主要修饰导带结构.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吕永康	太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室	98	821	17.0	24.0
2	任瑞鹏	太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室	22	50	5.0	6.0
3	庞可	太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室	1	0	0.0	0.0
4	孔令明	太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室	2	2	1.0	1.0