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LixFePO4(x=0.0, 0.75, 1.0)电子结构与弹性性质的第一性原理研究

汝强 胡社军 赵灵智

LixFePO4(x=0.0, 0.75, 1.0)电子结构与弹性性质的第一性原理研究

汝强, 胡社军, 赵灵智
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  • 采用基于密度泛函理论的第一性原理研究方法,计算了不同嵌锂态LixFePO4(x=0,0.75,1.0)的电子结构. 对于橄榄石型LixFePO4正极材料,虽然Fe3d电子在费米能级附近相互交错,但由于受晶体场作用的限制,并不能真正成为自由电子,Fe3d电子对体系的导电性没有很大贡献,而Fe—O键在低能成键区形成p-d杂化的局域态共价键对稳定合金骨架具有重要作用. 随着锂离子的脱
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50771046),广东高校优秀青年创新人才培育项目育苗工程(批准号:C10179)和广东省自然科学基金(批准号: 9451063101002082)资助的课题.
    [1]

    Chihiro Yada, Yasutoshi Iriyama, Soon-Ki Jeong 2005 J. Power Sources 146 559

    [2]

    Tarascon J M, Armand M 2001 Nature 414 360

    [3]

    State Ionics 130 41

    [4]

    Ouyang C Y, Shi S Q, Wang Z X, Huang X J, Chen L Q 2004 Phys. Rev. B 69 104303

    [5]

    Shi S Q, Zhang H, Ke X Z, Ouyang C Y, Lei M S, Chen L Q 2009 Phys. Lett. A 373 4096

    [6]

    Ouyang C Y, Shi S Q, Fang Q, Lei M S 2008 J. Power Sources 175 891

    [7]

    Shi S Q, Ouyang C Y, Xiong Z H, Liu L J, Wang Z X, Li H, Wang D S, Chen L Q, Huang X J 2005 Phys. Rev. B 71 144404

    [8]

    Huang H, Yin S C, Nazar L F 2001 Electrochem. Solid-State Lett. 4 A170

    [9]

    Ravet N, Chouinard Y, Armand M 2001 J. Power Sources 503 97

    [10]

    Ouyang C Y, Wang D Y, Shi S Q, Wang Z X, Li H, Huang X J, Chen L Q 2006 Chin. Phys. Lett. 23 61

    [11]

    Shi S Q, Liu L J, Ouyang C Y, Wang D S, Wang Z X, Chen L Q, Huang X J 2003 Phys. Rev. B 68 195108

    [12]

    Ouyang C Y, Shi S Q, Wang Z X, Li H, Huang X J, Chen L Q 2004 J. Phys.: Condens. Matter 16 2265

    [13]

    Wang D Y, Li H, Shi S Q, Huang X J, Chen L Q 2005 Electrochim. Acta 50 2955

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    Ceder G, Chiang Y M, Sadoway D R, Aydinol M K, Jang Y I, Huang B 1998 Nature 392 694

    [15]

    Shi S Q, Ouyang C Y, Lei M S, Tang W H 2007 J. Power Sources 171 908

    [16]

    Hu L Y, Xiong Z H, Ouyang C Y, Shi S Q, Ji Y H, Lei M S, Wang Z X, Li H, Huang X J, Chen L Q 2005 Phys. Rev. B 71 125433

    [17]

    Ouyang C Y, Du Y L, Shi S Q, Lei M S 2009 Phys. Lett. A 373 2796

    [18]

    Shi S Q, Wang D S, Meng S, Chen L Q, Huang X J 2003 Phys. Rev. B 67 115130

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    Shi S Q, Ouyang C Y, Wang D S, Chen L Q, Huang X J 2003 Solid State Commun. 126 531

    [20]

    Ouyang C Y, Shi S Q, Wang Z X, Huang X J, Chen L Q 2004 Solid State Commun. 130 501

    [21]

    Ouyang C Y, Du Y L, Shi S Q, Lei M S 2009 Phys. Lett. A 373 2796

    [22]

    Andersson A S, Kalska B, Hggstrm L, Thomas J O 2000 Solid

    [23]

    Piana M, Arrabito M, Bodoardo S, D'Epifanio A, Satolli D, Croce F, Scrosati B 2002 Ionics 8 17

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    Wang L L, Ma P H, Li F Q, Zhu G Q 2008 Chemistry 1 17 (in Chinese) [王连亮、 马培华、 李法强、 诸葛芹 2008 化学通报 1 17]

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    Segall M D, Philip J D Lindan, Probert M J, Pickard C J, Hasnip P J, Clark S J, Payne M C 2002 Journal of Physics 14 2717

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    Hou X H, Hu S J, Li W S, Ru Q, Yu H W, Huang Z W 2008 Chin. Phys. B 17 3422

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    Hou X H, Hu S J, Li W S, Zhao L Z, Yu H W, Tan C L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2374(in Chinese)[侯贤华、胡社军、李伟善、赵灵智、余洪文、谭春林 2008 物理学报 57 2374]

    [28]

    Ormeci A, Chu F, Wills J M, Mitchell T E, Albers R C, Thoma D J, Chen S P 1996 Phys. Rev. B 54 12753

    [29]

    Padhi A K, Nanjundaswamy K S, Goodenough J B 1997 J. Electrochem. Soc. 144 1188

    [30]

    Fu C L, Wang X D, Ye Y, HO K M 1999 Intermetallics 7 179

    [31]

    Yu C, Liu J Y, Lu H, Li P L, Chen J M 2007 Intermetallics 15 1471

    [32]

    Andersson A S, Thomos J O 2001 J. Power Sources 97-98 498

    [33]

    Anderson O L 1963 J. Phys. Chem. Solids 24 909

    [34]

    Thomas Maxisch, Gerband Ceder 2006 Phys. Rev. B 73 174112

    [35]

    Pugh S F 1954 Philos. Mag. 45 823

    [36]

    Wang D, Wu X, Wang Z, Chen L 2005 J. Power Sources 140 125

  • [1]

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    [2]

    Tarascon J M, Armand M 2001 Nature 414 360

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    [6]

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    Ouyang C Y, Wang D Y, Shi S Q, Wang Z X, Li H, Huang X J, Chen L Q 2006 Chin. Phys. Lett. 23 61

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    Shi S Q, Liu L J, Ouyang C Y, Wang D S, Wang Z X, Chen L Q, Huang X J 2003 Phys. Rev. B 68 195108

    [12]

    Ouyang C Y, Shi S Q, Wang Z X, Li H, Huang X J, Chen L Q 2004 J. Phys.: Condens. Matter 16 2265

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    [22]

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    [26]

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    [29]

    Padhi A K, Nanjundaswamy K S, Goodenough J B 1997 J. Electrochem. Soc. 144 1188

    [30]

    Fu C L, Wang X D, Ye Y, HO K M 1999 Intermetallics 7 179

    [31]

    Yu C, Liu J Y, Lu H, Li P L, Chen J M 2007 Intermetallics 15 1471

    [32]

    Andersson A S, Thomos J O 2001 J. Power Sources 97-98 498

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    Anderson O L 1963 J. Phys. Chem. Solids 24 909

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    Pugh S F 1954 Philos. Mag. 45 823

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  • [1] 方文玉, 张鹏程, 赵军, 康文斌. H, F修饰单层GeTe的电子结构与光催化性质. 物理学报, 2020, 69(5): 056301. doi: 10.7498/aps.69.20191391
    [2] 徐贤达, 赵磊, 孙伟峰. 石墨烯纳米网电导特性的能带机理第一原理. 物理学报, 2020, 69(4): 047101. doi: 10.7498/aps.69.20190657
    [3] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
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    [11] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
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    [13] 赵建宁, 刘冬欢, 魏东, 尚新春. 考虑界面接触热阻的一维复合结构的热整流机理. 物理学报, 2020, 69(5): 056501. doi: 10.7498/aps.69.20191409
    [14] 白家豪, 郭建刚. 石墨烯/柔性基底复合结构双向界面切应力传递问题的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 056201. doi: 10.7498/aps.69.20191730
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    [17] 杨进, 陈俊, 王福地, 李颖颖, 吕波, 向东, 尹相辉, 张洪明, 符佳, 刘海庆, 臧庆, 储宇奇, 刘建文, 王勋禺, 宾斌, 何梁, 万顺宽, 龚学余, 叶民友. 东方超环上低杂波驱动等离子体环向旋转实验研究. 物理学报, 2020, 69(5): 055201. doi: 10.7498/aps.69.20191716
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    [19] 刘家合, 鲁佳哲, 雷俊杰, 高勋, 林景全. 气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响. 物理学报, 2020, 69(5): 057401. doi: 10.7498/aps.69.20191540
    [20] 邹平, 吕丹, 徐桂英. 高压烧结制备Tb掺杂n型(Bi1–xTbx)2(Te0.9Se0.1)3合金及其微结构和热电性能. 物理学报, 2020, 69(5): 057201. doi: 10.7498/aps.69.20191561
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-21
  • 修回日期:  2010-06-24
  • 刊出日期:  2011-03-15

LixFePO4(x=0.0, 0.75, 1.0)电子结构与弹性性质的第一性原理研究

  • 1. 广东省高等学校量子信息技术重点实验室,华南师范大学物理与电信工程学院,广州 510006
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50771046),广东高校优秀青年创新人才培育项目育苗工程(批准号:C10179)和广东省自然科学基金(批准号: 9451063101002082)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理研究方法,计算了不同嵌锂态LixFePO4(x=0,0.75,1.0)的电子结构. 对于橄榄石型LixFePO4正极材料,虽然Fe3d电子在费米能级附近相互交错,但由于受晶体场作用的限制,并不能真正成为自由电子,Fe3d电子对体系的导电性没有很大贡献,而Fe—O键在低能成键区形成p-d杂化的局域态共价键对稳定合金骨架具有重要作用. 随着锂离子的脱

English Abstract

参考文献 (36)

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