一项关于P2-NaMnO2结构稳定性起源的Ab Initio研究,使用高电压的Li兴奋剂
Heejung Kim1, Kyoo Kim2, Sooran Kim3
1Max Planck POSTECH Center for Complex Phase Materials, Pohang University of Science and Technology, Pohang 37673, Korea.
The journal of physical chemistry letters
|January 29, 2024
概括
替代稳定P2型阴极材料,防止有害的相位过渡. 建议使用至少20%的离子进行兴奋剂,以提高离子电池的循环性能.
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:
- P2型阴极材料对于离子电池至关重要.
- 这些材料通常在高电压下遭受P2-O2相变,降低性能.
研究的目的:
- 使用第一原则计算,研究P2-Na0MnO2的稳定机制.
- 确定 (Li) 替代 (Mn) 对结构稳定性和相变的影响.
主要方法:
- 用第一原则计算来分析结构稳定性.
- 进行了Phonon计算以评估动态稳定性.
- 研究了电子结构和电荷分布.
主要成果:
- P2-Na0MnO2表现出固有的不稳定性,由虚构的声子频率证实,导致P2-O2转换.
- 的替代 (例如,P2-Na0Li0.25Mn0.75O2) 诱导了动态稳定性.
- 兴奋剂改变了电荷分布,有利于平面内轨道和减少氧气电荷.
结论:
- 的替代有效地抑制了P2型阴极中有害的相位过渡.
- 下一个最接近的邻居离子对的密度对于P2相稳定至关重要.
- 建议在高电压下至少使用约20%的兴奋剂来稳定P2-NaLi(x) Mn(1-x) O2.


