Na，As共掺杂锂离子电池正极材料LiFePO 的第一 - 华南师范大学学报.PDF

华南师范大学学报 （自然科学版） ２０１４年１１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＣＨＩＮＡＮＯＲＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ 第４６卷第６期 　　　　　　　　　　　 Ｎｏｖ．２０１４ 　　　　　　　　　　　 （ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥＥＤＩＴＩＯＮ） 　Ｖｏｌ．４６　Ｎｏ．６ 文章编号：１０００－５４６３（２０１４）０６－００４７－０６ Ｎａ，Ａｓ共掺杂锂离子电池正极材料ＬｉＦｅＰＯ ４ 的第一性原理研究 １ １ １，２ １ １，２ 安柏楠 ，宋　雄 ，汝　强 ，陈晓秋 ，胡社军 （１．华南师范大学物理与电信工程学院，广东省量子调控工程与材料重点实验室，广州５１０００６； ２．华南师范大学化学与环境学院，电化学储能材料与技术教育部工程研究中心，广州５１０００６） 摘要：采用基于密度泛函理论的第一性计算方法，研究了ＬｉＦｅＰＯ 中Ｌｉ、Ｐ位替位掺杂Ｎａ、Ａｓ时的电子结构．计算表 ４ 明：少量掺杂并未整体改变ＬｉＦｅＰＯ 电子结构，但可以调整体系中占主导地位的Ｐ—Ｏ键、Ｆｅ—Ｏ键之间的相互作用， ４ 从而改善材料的特性；共掺杂体系的带隙宽度减小、嵌锂电位略微下降，掺入的Ｎａ、Ａｓ未阻塞锂离子的一维通道． 关键词：锂离子电池；ＬｉＦｅＰＯ；第一性原理；共掺杂 ４ 中图分类号：Ｏ７３８　　　文献标志码：Ａ　　　ｄｏｉ：１０．６０５４／ｊ．ｊｓｃｎｕｎ．２０１４．０６．０２８ ＦｉｒｓｔＰｒｉｎｃｉｐｌｅＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｆＮａＡｓＤｏｐｉｎｇｉｎＣａｔｈｏｄｅＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＬｉＩｏｎＢａｔｔｅｒｉｅｓｏｆＬｉＦｅＰＯ４ １ １ １，２ １ １，２ ＡｎＢｏｎａｎ，ＳｏｎｇＸｉｏｎｇ，ＲｕＱｉａｎｇ ，ＬｉＪｕａｎ，ＨｕＳｈｅｊｕｎ （１．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＱｕａｎｔｕｍｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＱｕａｎｔｕｍＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ； ２．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ）， ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｅｎｖｒｉｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮａＡｓｄｏｐｅｄＬｉＦｅＰＯ ｈａｓｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃ ４ ｔｉｏｎａｌｔｈｅｏｒｙ．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＮａＡｓｄｏｐｅｄｍａｔｅｒｉａｌａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＮａＡｓｄｏｐｉｎｇ ｉｎｓｍａｌｌｑｕａ