LiFePO4晶格动力学性质的第一性原理研究.pdf

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60 ，No. 2 (2011) 028201 * LiFePO4 晶格动力学性质的第一性原理研究 忻晓桂 陈 香 周晶晶 施思齐 ( ， ， 3 100 18 ) 浙江理工大学物理系 光电材料与器件中心 杭州 (20 10 5 12 ;20 10 6 13 ) 年 月 日收到 年 月 日收到修改稿 Fe-3d U J GGA + U ， 基于考虑了 电子间的库仑作用 和交换作用 的 方案 应用第一性原理计算系统研究了 LiFePO . 、 . 4 的晶格动力学性质 我们计算并分析了玻恩有效电荷张量 布里渊区中心的声子频率和声子色散曲线 玻 ， LiFePO ［0 10 ］ . 恩有效电荷张量显示各向异性 佐证了 4 中锂离子沿一维通道 方向迁移的机理 布里渊区中心点声子 频率的计算值和相应的实验结果符合得比较好. :LiFePO ， ， 关键词 4 晶格动力学 第一性原理计算 PACS :82 . 47 . Aa ，63 . 20 . D － ，3 1. 15 . A － ［15— 18 ］ 在争议 . 此外还有一些解决 LiFePO4 低电子电 ［19 ］ 1. ， 、 LiFePO 引 言 导率报道 如减小颗粒的尺寸 在 4 表面 ［5 ］ ［20 ］ 包覆碳 以及在晶格中弥散金属颗粒等 . 另一个 锂离子电池与传统的二次电池相比保持了电 关键的问题是 LiFePO4 中低的锂离子迁移率， ［2 1 ，22 ］ ［23 ］ 、 、 ， 、 压高 能量密度高 重量轻 又具有安全性能好 自 Ouyang 等 和 Mo