LixCoO2(0≤x≤1)结构稳定性和力学性质的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函的第一性原理,从电子层次计算研究了锂离子电池正极材料LixCoO2(0≤x≤1)的晶体结构、电子结构和力学性质.结果表明:LixCoO2在脱锂过程中晶体结构会发生转变,当x=0.5时由六方结构R 3 m晶型转变为单斜结构P2/m晶型,当完全脱锂(x=0)时又转变为六方结构P 3 m1晶型.随着Li原子的脱出,LixCoO2导带被部分填充,价带被完全填充,金属性质和电子导电性增强,并出现自旋极化.LixCoO2中Co—O键为含有部分离子性特征的共价键,随着Li原子的脱出,Co—O键的离子性特征减弱,共价性特征增强.随着Li原子的脱出,LixCoO2的体积模量(B)、剪切模量(G)和弹性模量(E)均呈现逐渐减小的趋势,而Poisson比和各向异性指数逐渐增大.G/B值变化趋势表明,LiCoO2呈脆性,脱锂过程中向韧性转变.

关键词：钴酸锂、结构稳定性、力学性质、第一性原理、锂离子电池

所属期刊栏目：49

分类号：TM911;O646

资助基金：国家自然科学基金项目;博士后面上基金;辽宁工程技术大学学科创新团队资助项目

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1056-1064