探索高比容量長循環(huán)壽命的正極材料一直是鋰離子電池的主要研究方向之一。富鋰正極材料由于具有高比容量、環(huán)境友好等特點(diǎn),被認(rèn)為是下一代鋰離子電池正極材料的理想之選。因此,本文使用GGA-PBE方法研究了具有O3和T2相結(jié)構(gòu)的鋰離子電池富鋰正極材料Li_1.17Ni_0.17M_0.17Mn_0.49O₂（M=Fe或Co）充電時的氧化還原過程�；诿芏确汉碚撛谠铀缴辖忉屃虽囯x子電池正極材料中陰陽離子參與氧化過程的內(nèi)在機(jī)制。對O3相Li_1.17Ni_0.17M_0.17Mn_0.49O₂（M=Fe或Co）(LNFMO或LNCMO)體系,計算結(jié)果表明,充電時,LNFMO體系首先出現(xiàn)Ni²⁺/Ni³⁺/Ni⁴⁺氧化,然后是Fe³⁺/Fe⁴⁺,最后是O的氧化。具有Li-O-Li構(gòu)型的O更...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 鋰離子電池基本原理
    1.2 鋰離子電池正極材料
        1.2.1 層狀正極材料
        1.2.2 尖晶石型正極材料
        1.2.3 橄欖石型正極材料
    1.3 富鋰層狀正極材料
    1.4 陰離子氧化還原反應(yīng)研究
    1.5 陰離子氧化還原的可逆性問題
    1.6 本文研究目的和意義
    1.7 本文研究內(nèi)容
2 第一性原理計算方法概述和相關(guān)理論
    2.1 第一性原理簡介
    2.2 密度泛函理論(DFT)
        2.2.1 局域密度近似(LDA)
        2.2.2 廣義梯度近似(GGA)
    2.3 VASP程序包
    2.4 電子結(jié)構(gòu)
        2.4.1 能帶結(jié)構(gòu)理論
        2.4.2 態(tài)密度
    2.5 晶體場理論
3 Li_1.17NiQ_0.17Fe_0.17Mn_0.49O₂(M=Fe或 Co)體系氧化還原反應(yīng)的第一性原理研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法和模型
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 O3相LNFMO和 LNCMO的結(jié)構(gòu)和能量
        3.3.2 LNFMO和 LNCMO體系的氧化過程
        3.3.3 TM和 O的氧化競爭
        3.3.4 氧的氧化還原本質(zhì)
        3.3.5 T2相LNFMO體系的結(jié)構(gòu)和能量
        3.3.6 T2相LNFMO體系的氧化過程
        3.3.7 氧的不飽和度對氧氧化過程的影響
結(jié)論
4 展望
參考文獻(xiàn)
在校研究成果
致謝



本文編號：4041098