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二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响

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金胜哲, 黄祖飞, 明星, 王春忠, 孟醒, 陈岗. 2007: 二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响, 物理学报, 56(10): 6008-6012. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.076
引用本文: 金胜哲, 黄祖飞, 明星, 王春忠, 孟醒, 陈岗. 2007: 二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响, 物理学报, 56(10): 6008-6012. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.076
shu
Kim Sung-Chol, Huang Zu-Fei, Ming Xing, Wang Chun-Zhong, Meng Xing, Chen Gang. 2007: Effect of bivalent metal element doping on the electronic transport properties of LiCoO2, Acta Physica Sinica, 56(10): 6008-6012. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.076
Citation: Kim Sung-Chol, Huang Zu-Fei, Ming Xing, Wang Chun-Zhong, Meng Xing, Chen Gang. 2007: Effect of bivalent metal element doping on the electronic transport properties of LiCoO2, Acta Physica Sinica, 56(10): 6008-6012. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.076
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二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响

  • 吉林大学材料科学与工程学院材料科学系,长春,130012;朝鲜金日成综合大学物理系,平壤

  • 吉林大学材料科学与工程学院材料科学系,长春,130012

Effect of bivalent metal element doping on the electronic transport properties of LiCoO2

  • 摘要: 为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带,但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征;此外,与Mg掺杂体系明显不同的是,Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO2体系电导率的主要原因.此外,Ca2+与Mg2+离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素.
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出版历程
  • 刊出日期:  2007-10-30

二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响

  • 吉林大学材料科学与工程学院材料科学系,长春,130012;朝鲜金日成综合大学物理系,平壤
  • 吉林大学材料科学与工程学院材料科学系,长春,130012

摘要: 为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带,但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征;此外,与Mg掺杂体系明显不同的是,Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO2体系电导率的主要原因.此外,Ca2+与Mg2+离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素.

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