锂离子电池富锂正极材料的第一性原理计算及谱学研究

项目名称： 锂离子电池富锂正极材料的第一性原理计算及谱学研究

项目编号： No.51172274

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 肖睿娟

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 60万元

中文摘要： 锂离子电池富锂正极材料[xLi2MO3o(1-x)LiNO2(M=Mn,Ti；N=Fe,Co,Ni,Cr,etc.)]因具有高的比容量引起了广泛的研究兴趣。但对于作为母相的四价氧化物Li2MO3具有电化学活性这一奇特现象尚未获得全面理解。本研究以单相Li2MO3为初始研究对象，采用第一性原理及分子动力学计算与电子能量损失谱(EELS)、原位X射线吸收谱(XAS)、XRD实验相结合的方法，从原子尺度研究Li2MO3电化学反应过程中，体系所发生的离子价态和电子结构的变化，考虑氧空位和互占位对体系电化学行为的影响，探索该材料的电化学反应机制。并进一步研究其充放电过程中的局域结构演变和稳定性，以及锂离子的输运行为。在此基础上，研究 [xLiyMOz o(1-x)LiNO2]正极材料的结构特征和输运性质，研究复合相、固溶体、掺杂对体系电位的调制和对实际储锂容量的影响，研究多电子转移的物理本质。

中文关键词： 富锂正极；电化学反应；输运性质；第一性原理计算；谱学分析

英文摘要：

英文关键词： Lithium-rich cathodes；electrochemical reactions；transport properties；first-principles calculations；spectroscopy analysis