石墨嵌锂的结构转变和弹性性质计算研究

• 作者: 唐树伟 孙闻 李思南 杨绍斌 沈丁 董伟
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 石墨 结构转变 弹性性质 第一性原理
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 350-356
• 页数: 7页
• 分类号: TM912.9
• 字数: 4387字
• 语种: 中文
• DOI: 103969/j.issn.1000-0364.2017.04.037

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算了锂离子电池石墨负极在嵌Li过程中形成石墨嵌层化合物LixC6(0≤x≤1)的形成能、嵌锂平台、晶体结构、电子结构和弹性性质的变化规律.结果表明,随着嵌Li量x增加,LixC6的体系总量能逐渐降低,形成能逐渐增大,嵌Li反应逐渐变得困难;计算得到石墨的嵌Li电位逐渐降低,这与实验测得的充放电曲线具有良好的一致性.石墨嵌Li导致碳层发生滑移,晶胞体积逐渐增大,当x为1时晶胞体积增大约12.75%.随着x增加,LixC6的费米能态密度几乎呈现增大趋势,有利于增强电子导电性.随着x增加,平行于碳平面的杨氏模量Ea和Eb都呈现小幅下降趋势,而垂直于碳平面的杨氏模量Ec呈现大幅度增加趋势,导致石墨刚性逐渐增大,结构稳定性变差.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨绍斌	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	132	794	14.0	23.0
2	沈丁	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	65	169	7.0	9.0
3	董伟	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	63	146	7.0	9.0
4	唐树伟	东北师范大学化学学院	9	63	5.0	7.0
5	李思南	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	23	80	4.0	7.0
6	孙闻	辽宁工程技术大学材料科学与工程学院	11	56	4.0	7.0