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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

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
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  • 基于考虑了Fe-3d电子间的库仑作用U和交换作用J的GGA+U方案,应用第一性原理计算系统研究了LiFePO4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.玻恩有效电荷张量显示各向异性,佐证了LiFePO4中锂离子沿一维通道[010]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.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50802089)、浙江省"钱江人才计划"(批准号:2007R10028)、教育部留学回国人员科研启动基金(批准号:[2008]890)和浙江省自然科学基金(批准号:Y4090280)资助的题课.
    [1]

    Zhong Z Y, Nie Z X, Du Y L, Ouyang C Y, Shi S Q, Lei M S 2009 Chin. Phys. B 18 2492

    [2]

    Ouyang X F, Shi S Q, Ouyang C Y, Jiang D Y, Liu D S, Ye Z Q, Lei M S 2007 Chin. Phys. Soc. 10 3042

    [3]

    Huang X J 2004 Chin. Phys. 13 2158

    [4]

    Xu X G, Wei Y J, Meng X, Wang C Z, Huang Z F, Chen G 2004 Acta Phys. Sin. 53 210 (in Chinese) [徐晓光、 魏英进、 孟 醒、 王春忠、 黄祖飞、 陈 岗 2004 物理学报 53 210]

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    Li J, Yang C Z, Zhang X G, Zhang J, Xia B J 2009 Acta Phys. Sin. 58 6573 (in Chinese) [李 佳、 杨传铮、 张熙贵、 张 建、 夏保佳 2009 物理学报 58 6573]

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

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    Geller S, Durand J L 1960 Acta Crystallogr. 13 325

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

    [9]

    Chung S Y, Bloking J T, Chiang Y M 2002 Nat. Mater. 1 123

    [10]

    Takahashi M, Tobishima S, Takei K, Sakurai Y 2002 Solid State Ionics 148 283

    [11]

    Xu Y N, Chung S Y, Bloking J T, Chiang Y M, Ching W Y 2004 Electrochem. Solid State Lett. 7 A131

    [12]

    Delacourt C, Laffont L, Bouchet R, Wurm C, Leriche J B, Morcrette M, Tarascon J M, Masquelier C 2005 J. Electrochem. Soc. 152 A913

    [13]

    Maxisch T, Zhou F, Geder G 2006 Phys. Rev. B 73 104301

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    Prosini P P, Karewska M, Scaccia S, Wisniewski P, Pasquali M 2003 Electrochem. Acta 48 4205

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    Croce F, DEpifanio A, Haussoun J, Deptula A, Olczac A, Scrosati B 2005 Electrochem. Solid-State Lett. 5 A47

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    Streltsov V A, Belokoneva E L, Tsirelson V G, Hansen N K 1993 Acta Crystallor. Sect. B: Struct. Sci. 49 147

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    Parlinski K, Li Z Q, Kawazoe Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 4063

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    King-Smith R D, Vanderbilt D 1993 Phys. Rev. B 47 1651

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    Prosini P P, Karewska M, Scaccia S, Wisniewski P, Pasquali M 2003 Electrochem. Acta 48 4205

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    Augustsson A, Zhuang G V, Butorin S M, Osorio-Guillen J M, Dong C L, Ahujia R, Chang C L, Ross P N, Nordgren J, Guo J H 2005 J. Chem. Phys. 123 184717

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    [42]

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    [12] 焦照勇, 郭永亮, 牛毅君, 张现周. 缺陷黄铜矿结构Xga2S4 (X=Zn, Cd, Hg)晶体电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(7): 073101. doi: 10.7498/aps.62.073101
    [13] 闫小童, 侯育花, 郑寿红, 黄有林, 陶小马. Ga, Ge, As掺杂对锂离子电池正极材料Li2CoSiO4的电化学特性和电子结构影响的第一性原理研究. 物理学报, 2019, 68(18): 187101. doi: 10.7498/aps.68.20190503
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-12
  • 修回日期:  2010-06-13
  • 刊出日期:  2011-02-15

LiFePO4 晶格动力学性质的第一性原理研究

  • 1. 浙江理工大学物理系,光电材料与器件中心,杭州 310018
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50802089)、浙江省"钱江人才计划"(批准号:2007R10028)、教育部留学回国人员科研启动基金(批准号:[2008]890)和浙江省自然科学基金(批准号:Y4090280)资助的题课.

摘要: 基于考虑了Fe-3d电子间的库仑作用U和交换作用J的GGA+U方案,应用第一性原理计算系统研究了LiFePO4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.玻恩有效电荷张量显示各向异性,佐证了LiFePO4中锂离子沿一维通道[010]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.

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参考文献 (47)

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