表面修饰的LiFePO4复合材料中热力学和动力学问题的第一性原理研究

项目名称： 表面修饰的LiFePO4复合材料中热力学和动力学问题的第一性原理研究

项目编号： No.11204038

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 许桂贵

作者单位： 福建师范大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 能源危机使人们渴望在混合动力车和电动汽车取得突破性进展，而这种进展必须依赖于锂离子动力电池的开发与应用。橄榄石型LiFePO4以其价格低廉、安全、结构稳定、高能量密度和环境友好等优点,有望成为新一代锂离子动力电池的正极材料。然而，LiFePO4低的电子电导率和锂离子传导率限制了它的实用化。表面修饰作为一种有效的导电能力改性方法，受到了极大的关注。但是，表面修饰对锂离子传输的影响机制尚未清楚。本项目通过第一性原理计算，并结合实验研究，对C基、Si基材料表面修饰的LiFePO4复合材料的结构稳定性、电子结构、嵌锂电压，以及锂离子扩散的活化能和扩散系数等进行研究；重点探讨影响扩散活化能的因素，并尝试将界面电偶矩理论引入表面修饰的LiFePO4复合材料体系，用以阐明其电子传输机制，探索这种增强的复合材料的结构稳定性和高倍率充放电特性优异的物理机理。

中文关键词： 锂离子电池；第一性原理计算；表面修饰；电子结构；活化能

英文摘要： Energy crisis makes people so desirable in achieving breakthrough progress in hybrid and electric vehicles, but this progress must depend on the development and application of high-power rechargeable lithium-ion batteries. LiFePO4 is expected to be an cat

英文关键词： Lithium ion battery；First-principles calculation；surface modification；electronic structure；activation energy