mo掺杂lifepo4正极材料的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论计算了lifepo4和life1-xmoxpo4(x=0.005，0.01，0.015，0.02，和0.025)的电子结构和锂离子扩散能垒。结果显示掺杂后的life0.99mo0.01po4样品具有最大的(101)晶面间距，由此可知life0.99mo0.01po4沿[101]晶向具有最宽的锂离子扩散通道。未掺杂的lifepo4的锂离子扩散能垒为4.289ev，而掺杂后life0.99mo0.01po4降为4.274ev，经过计算得出掺杂样品life0.99mo0.01po4的锂离子扩散系数增为未掺杂lifepo4的1.79倍，表明mo掺杂有利于改善lifepo4的锂离子扩散能力。态密度图显示，掺杂mo后导带底附近的峰强度增强，对lifepo4电子导电性能的提高是有利的。因此，掺杂mo有益于提高lifepo4的锂离子扩散能力和电子导电能力。结合我们的实验结果比较得知，在磷酸铁锂性能的改善上，相比电子导电能力，锂离子扩散能力的提高起到了更重要的作用。