鋰離子電池正極材料LiFePO-,4-的第一性原理研究.pdf

1、基于密度泛函理論，本文采用第一性原理超軟贗勢方法結合廣義梯度近似方法主要研究了以下三個方面的問題： 一、對鋰離子電池正極材料LiFePO4的體態(tài)原子幾何結構，電子結構進行了理論研究。給出了其結構——總態(tài)密度與分波態(tài)密度、電荷密度分布及能帶結構等。此項工作一方面是為了獲得LiFePO4的理論晶格常數(shù)，另一方面，通過與其他的理論和試驗方法做比較，從而說明我們使用的USPP+GGA方法的合理性。結果證實本論文的計算結果和其他理論、實驗

2、結果均符合的很好。 利用第一性原理對鋰離子電池正極材料LiFePO4的摻雜體系LiMxFe1—xPO4的電子結構及局域結構進行了詳細的研究，同時也詳細的計算及分析了體系的總態(tài)密度和分波態(tài)密度，結果表明過渡金屬的鐵位摻雜能夠提高體系的電子電導率。 三、利用基于密度泛函理論的的第一性原理對體系LiFePO4的幾種表面終端模型（100）、（010）和（001）進行了計算。結果表明，（010）表面是最穩(wěn)定的終端，此外，表面的鐵原