鋰離子電池正極材料LiFePO-,4-的第一性原理研究.pdf

1、基于密度泛函理論，本文采用第一性原理超軟贗勢(shì)方法結(jié)合廣義梯度近似方法主要研究了以下三個(gè)方面的問(wèn)題： 一、對(duì)鋰離子電池正極材料LiFePO4的體態(tài)原子幾何結(jié)構(gòu)，電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論研究。給出了其結(jié)構(gòu)——總態(tài)密度與分波態(tài)密度、電荷密度分布及能帶結(jié)構(gòu)等。此項(xiàng)工作一方面是為了獲得LiFePO4的理論晶格常數(shù)，另一方面，通過(guò)與其他的理論和試驗(yàn)方法做比較，從而說(shuō)明我們使用的USPP+GGA方法的合理性。結(jié)果證實(shí)本論文的計(jì)算結(jié)果和其他理論、實(shí)驗(yàn)

2、結(jié)果均符合的很好。 利用第一性原理對(duì)鋰離子電池正極材料LiFePO4的摻雜體系LiMxFe1—xPO4的電子結(jié)構(gòu)及局域結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，同時(shí)也詳細(xì)的計(jì)算及分析了體系的總態(tài)密度和分波態(tài)密度，結(jié)果表明過(guò)渡金屬的鐵位摻雜能夠提高體系的電子電導(dǎo)率。 三、利用基于密度泛函理論的的第一性原理對(duì)體系LiFePO4的幾種表面終端模型（100）、（010）和（001）進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，（010）表面是最穩(wěn)定的終端，此外，表面的鐵原