鋰離子電池正極材料lini0.5mn1.5o4的第一性原理研究

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：勁f 埠鄉(xiāng)浙江理工大學(xué)碩士論文摘 要采用基于密度泛函理論( G G A + ∽的第一性原理計(jì)算

2、系統(tǒng)研究了L i M n 2 0 4 的磁性和原子結(jié)構(gòu)。我們計(jì)算得出L i M n 2 0 4 的基態(tài)磁性構(gòu)型為沿[ 1 1 0 ] 方向的反鐵磁性。另外，計(jì)算模擬得到發(fā)生J ．T 效應(yīng)的L i M n 2 0 4 模型，該體系中M n 3 + 和M n 4 +混合存在，且M n 3 + ：M n 4 + = 1 ：l ，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。應(yīng)用第一性原理計(jì)算系統(tǒng)研究了L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 的磁性和原子結(jié)構(gòu)。結(jié)

3、果顯示，F(xiàn) d - 3 m 和Ⅳ3 3 2 空間群的L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 都具有亞鐵磁性。此外，我們還得出化學(xué)計(jì)量比L i N i 0 ．5 M n l ．5 0 4 為P 4 3 3 2 空間群結(jié)構(gòu)，非化學(xué)計(jì)量比L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 - 6為F d - 3 m 空間群結(jié)構(gòu)。同時，我們發(fā)現(xiàn)F d - 3 m 空間群L i N i o ．5 M n l ．5 0 ¨的導(dǎo)

4、電性比Ⅳ3 3 2 空間群L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 的好主要是由氧空位造成的，而不是本身原子排列造成的。應(yīng)用第一性原理計(jì)算系統(tǒng)研究了極化子在L i M n 2 0 4 和L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 ( F d - 3 m和P 4 3 3 2 ) 中的遷移。我們計(jì)算模擬得到了極化子在L i M n 2 0 4 和L i N i o ．5 M n i ．5 0 4 中遷移的初末態(tài)結(jié)構(gòu)，并計(jì)算

5、了其遷移勢壘。結(jié)果表明，在L i M n 2 0 4 材料中極化子在M n 3 + 與M n 4 + 離子之間遷移，而在L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 材料中極化子在N i 2 + 與N i 3 +離子之間遷移。應(yīng)用第一性原理計(jì)算系統(tǒng)研究了L i M n 2 0 4 和L i N i o ．5 M n l ．5 0 4 ( F d - 3 m 和P 4 3 3 2 )的缺陷。結(jié)果表示，在L i M n 2 0 4 材