改性TiO2-B作為可充電鋰離子電池負(fù)極材料的第一性原理研究.pdf

1、太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I改性TiO2B作為可充電鋰離子電池負(fù)極材料的第一性原理研究摘要隨著高性能的可充電鋰離子電池對(duì)負(fù)極材料的要求越來(lái)越高，尋找傳統(tǒng)碳負(fù)極材料的替代品已引起了許多研究團(tuán)隊(duì)的興趣。在眾多可替代材料中，金屬氧化物一直都是倍受研究者青睞的一類材料，其中TiO2B材料因?yàn)槠涓叩匿囯x子容量和特殊的嵌入式反應(yīng)機(jī)理，被認(rèn)為是高性能鋰離子電池負(fù)極材料的首選。然而同其他形態(tài)的二氧化鈦材料一樣，TiO2B差的離子電子傳導(dǎo)性則限制了其在實(shí)際

2、中的應(yīng)用。鑒于此，本文考慮可以通過(guò)對(duì)TiO2B材料進(jìn)行改性來(lái)提高其離子電子傳導(dǎo)性。本文通過(guò)采用多元胞組合法對(duì)TiO2B及其改性材料進(jìn)行第一性原理研究，從原子水平上探索了鋰離子的嵌入和遷移特性以及材料的電子結(jié)構(gòu)，分析了改性前后材料離子電子傳導(dǎo)性變化的原因。具體的分析過(guò)程和計(jì)算結(jié)果論述如下：第一章，對(duì)可充電鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對(duì)現(xiàn)有的幾種研究最廣泛的正負(fù)極材料的主要性能參數(shù)，優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，并闡述了選題的主要意