在LiFePO4的阴极材料离子电池的阳离子兴奋剂的第一原则研究
Ziwei Wang1, Xiangpeng Kong2, Zhiwei Fan2
1School of Chemistry, Engineering Research Center of Energy Storage Materials and Devices of Ministry of Education, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, National Innovation Platform (Center) for Industry-Education Integration of Energy Storage Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, China.
概括
用化物和化物等离子合LiFePO4,通过改善离子扩散和电子导电性,显著提高离子电池性能. 这项研究有助于设计出更好的离子电池.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 酸铁 (LiFePO4) 与离子的兴奋剂是一种提高电化学性能的策略.
- 了解阴离子兴奋剂对LiFePO4特性的影响对于先进的电池开发至关重要.
研究的目的:
- 研究用F,Cl和S2离子合的LiFePO4的结构,电子和离子迁移特性.
- 阐明离子兴奋剂影响LiFePO4性能的机制.
主要方法:
- 使用密度函数理论 (DFT) 的计算.
- 对结构,电子性质和离子迁移障碍物的系统研究.
主要成果:
- 阳离子替代扩大了LiFePO4网格,促进了离子扩散.
- 与原始LiFePO4 (0.572 eV) 相比,离子迁移的能量障碍在Cl和F兴奋剂 (0.209 eV和0.283 eV,分别) 中显著降低.
- 阳离子的引入缩小了带间隙,提高了电子导电性.
结论:
- 阳离子兴奋剂,特别是F-和Cl-,为改善LiFePO4电化学性能提供了一个有希望的途径.
- 这些发现为高性能离子电池的合理设计提供了洞察力.
