A first principle study of structural and electrical properties of novel Li2FeO3/Li2FeO2F Li-ion battery cathode material

Анотація

Матеріали катодів літій-іонових батарей, а саме Li₂FeO₃ і Li₂FeO₂F, досліджуються використовуючи шляхетні підходи для оцінки їх електричних властивостей, припускаючи, що структура, яка прореагувала-непрореагувала, діє як напівпровідниковий перехід. Обчислення виконуються різними методами теорії функціоналу густини, і, отже, наводяться параметри комірки та їх зміни, структурні властивості, а також діаграми щільності станів (DOS) для оцінки електричних властивостей. Цей підхід визначає параметри для кожного катодного матеріалу та забезпечує напівкількісний критерій у питанні здатності генерувати більшу потужність для порівняння між матеріалами. Метод також розглядає конфігурацію структур, що прореагували-непрореагували, відносно одна одної та одночасно напрямку електричного поля. Результати структурних даних показали, що досліджені катодні матеріали стикаються зі значним зменшенням об’єму комірки під час процесу делітації, тому очікується, що це матиме сильний вплив на їх здатність до циклізації та терміну дії. Відповідно до значень критерію здатності генерувати більшу потужність, отриманих з діаграм DOS, розрахованих за допомогою GGA+U та GGA, результати показують, що присутність елемента фтору всередині структури може покращити цю характеристику.