锂离子电池正极材料Li_xMn_2O_4电子结构的量子化学DV-X_α研究

• 作 者: 李荣 陈昌国 梁国明 余丹梅
• 机 构: 重庆大学化学化工学院,重庆师范大学化学系
• 出 处: 中国有色金属学报
• 发表日期: 2004年5期
• 关键词: 锂离子电池 LiχMn2O4 量子化学DV-Xα方法 lithium ion battery Li_xMn_2O_4 quantum chemical DV

采用原子基表示的第一原理赝势DV-α方法，计算了锂离子电池正极材料LiχMn2O4 (χ=0，1，2)各种模型的电子结构。结果表明：电极材料LiχMn2O4具有较好的电子导电性，锂离子嵌入正极材料后发生Jahn-Tell-er效应引起材料结构改变；锂离子的净电荷变为+0．7(χ=1)、+0．9或+0．5(χ=2)，说明锂离子过度嵌入LiχMn2O4中，导致部分锂离子和氧离子的相互作用增强，锂离子脱出较为困难，从而容量降低。最高占有轨道(HOMO)到最低空轨道(LUMO)的跃迁能很小，电子较易进行嵌入和脱出