Si-Li合金嵌鋰性能和彈性性能的第一性原理計算
發(fā)布時間:2018-03-03 06:09
本文選題:鋰離子電池 切入點:Si-Li合金相 出處:《原子與分子物理學報》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用基于密度泛函理論的第一性原理平面波贗勢方法,計算了鋰離子電池硅負極材料在嵌Li過程中形成Li_xSi合金相(0≤x≤4.4)的形成能、嵌Li電位、晶體結構、電子結構和彈性性能.計算結果表明,隨著嵌Li量的增加,Li_xSi合金體系總量能逐漸降低,Li_xSi合金相的形成能均為負值,表明硅負極材料的嵌Li反應在熱力學可以自發(fā)進行;隨著嵌Li量的增加,Li_xSi合金相的平均嵌Li電位逐漸降低,體積膨脹率逐漸增大,這與實驗測得的結果具有良好的一致性.Li_xSi合金相在費米能級附近的電子主要由Si原子的p電子和Li原子的s電子共同貢獻,Li_xSi合金相的費米能態(tài)密度隨著嵌Li量的增加在整體上呈現(xiàn)增大趨勢,電子導電性增強.隨著嵌Li量的增加,Li_xSi合金相的體積模量(B)、剪切模量(G)和楊氏模量(E)逐漸降低,G/B值表明Li_xSi合金相均呈脆性,導致硅在嵌Li過程容易發(fā)生脆性結構破壞.
[Abstract]:The first principle plane wave pseudopotential method based on density functional theory is used to calculate the formation energy, intercalation potential and crystal structure of Li_xSi alloy phase 0 鈮,
本文編號:1559831
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