Ni2+替代对LiFePO4正极材料电化学性能的影响

利用炭热还原法合成了橄榄石型LiFe1-xNixPO4/C (x=0.0,0.1,0.3,0.5) 正极材料,并系统研究了Ni2+替代对材料电化学性能的影响。充放电循环、循环伏安和交流阻抗测试,结果表明Ni2+替代部分Fe2+可以显著改善LiFePO4材料的电化学性能。在0.2 C (1 C=170.0 mA·g-1)电流密度下,LiFe0.9Ni0.1PO4/C的放电比容量达到160 mAh·g-1。LiFe1-xNixPO4/C电化学性能的改善归因于材料电导率的提高和电荷传输电阻的降低。利用第一性原理对LiFe1-xNixPO4/C的电子结构进行了研究,结果表明Ni2+的铁位替代能够提高体系的电子电导性。LiFe0.875Ni0.125PO4的结构最稳定,带隙最小,导电性能最好     

二族元素掺杂p型AlN中氢原子的结构稳定性和振动性质：第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)下的第一性原理方法研究了氢掺入情况下p型掺杂AlN的结构稳定性和局域振动模式(LVM)。系统研究了二族掺杂AlN材料中(Be,Mg, Ca, Sr, Ba)-H复合键在不同组态下的稳态及亚稳态微观结构。计算结果表明,对于Al-H和Be-H BC∥ 是最稳定的组态,而对于Mg-H, Ca-H, Sr-H 和 Ba-H,ABN,⊥是最稳定的结构。进一步计算了局域振动模式下H原子的振动频率,以及k 和 |α|值。这里k 和 |α|值用以表征来自谐振和非谐振的贡献。计算结果表明,掺杂离子尺寸越大,N-H键长越短,振动势能、振动频率和k 和 |α|值越大。这意味掺杂离子尺寸对氢原子的振动性质有很大的影响。