铌在铁位掺杂对LiFePO4电子结构和性能的影响

基于第一原理方法,由广义梯度近似的密度泛函理论计算了Nb在Fe位掺杂的LiFePO4的电子结构,分析了掺杂量对晶胞参数和Fermi能级的影响.Nb掺杂后,晶胞参数a、b、c均呈现增大的趋势,在铌的掺量为0.10时体积从0.2808nm3增至0.2952nm3.体系几何结构发生的变化表明Nb掺杂有利于提高LiFePO4的...     

碳掺杂改善LiFePO4电化学性能

采用葡萄糖为碳源,通过固相合成法制备了掺碳的LiFePO4正极材料,并对样品的性能进行了研究分析.结果表明,少量的碳掺杂并未改变LiFePO4的晶体结构但显著改善了其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小粒径分布均匀,0.1 C首次放电比容量为141.9 mAh/g,循环50次后容量下降11.2 mAh/g,以1 C倍率首次放电比容量为126.5 mAh/g,循环50次后容量保持率为87.2%.     

铑掺杂钛酸锶的第一性原理计算研究

基于密度泛函第一性原理研究了研究了铑(Rh)(掺杂量分别为:5.5%,8.3%,12.5%,25.0%)掺杂钛酸锶(SrTiO_3)的电子结构及光学性质。研究结果表明:铑元素的掺入使得钛酸锶整体的价带发生移动,禁带宽度逐渐缩小,当铑的掺入量达到25%时价带能级穿越费米能级,同时可以发现随着铑掺入量的增加,钛酸锶对于可见光的吸收逐渐增加,掺入量达到12.5%以上时对于紫外可见光(波长:200～800 nm)的吸收明显大幅提升。     

正极材料LiFePO4/C掺杂改性的研究进展

LiFePO₄/C具有高温稳定性好、价格低廉、循环性能良好、环保等性能,是一种具有发展潜力的锂离子动力电池正极材料之一,因此在锂离子电池行业备受关注。但由于其电子电导率低以及锂离子扩散速率慢等缺点制约其发展。介绍了磷酸铁锂的结构、性能、充放电原理和掺杂机理,尤其对近年来LiFePO₄/C材料的掺杂改性研究进行了综述。     

稀土铈掺杂LiFePO4正极材料的电化学性能研究

利用固相法合成了Ce3+掺杂的Li1-xCexFePO4正极材料.研究结果表明:少量Ce3+掺杂未影响到LiFePO4的晶体结构,但显著改变了粉体的微观形貌,降低颗粒粒径至纳米级,改善了可逆容量和循环性能,得到最佳配比的正极材料Li0.9975Ce0.0025FePO4,在0.1 C的充放电速率下,其初始可逆放电容量达到116 mAh/g.引入稀土离子是提高磷酸铁锂新型锂离子正极材料电化学性能的有效方法.     

掺杂改性LiFePO_4正极材料制备及表征

采用微波热合法制备了掺杂LiFePO4锂电池用正极材料。通过XRD、SEM表征了材料的晶体结构和形貌,采用恒电流充放电法研究了材料的电化学性能。XRD结果表明,掺杂后的材料晶相为橄榄石型磷酸铁锂;SEM测试结果表明,加热时间延长促使材料颗粒团聚长大,且结晶完整,颗粒分布均匀。对电池的电化学测试表明,制备的掺杂LiFePO4材料表现出优良倍率性能和循环稳定性,充放电比容量分别为131.7 mAh/g和123.8 mAh/g,10次循环后比容量没有明显衰减。     

单层Janus材料GaInSe2的电子结构第一原理计算EI北大核心CSCD

按照第一原理赝势平面波方法研究具有稳定间接带隙的单层Janus二维半导体GaInSe2的电子结构,探讨构建Janus结构的单层GaSe和InSe与GaInSe2的结构和电子性质之间的内禀关系。原子结构和声子色散谱的计算结果证明单层GaInSe2与GaSe和InSe有着相似的六边形几何构型,具有动态稳定的Janus结构。电子能带结构表明GaInSe2与其二元类似物GaSe和InSe都是间接带隙半导体,GaSe和InSe之间的应变和功函数决定了单层GaInSe2电子结构的基本特征。当原子层平面方向上的应变小于临界值时,单层GaInSe2可转化为直接带隙半导体。因此,在应变小于临界应变的力学条件下,单层GaInSe2可用作二维或表面光电材料。此外,通过调节层平面方向上的应变,可以有效地控制GaInSe2能带的带边特性和带隙宽度,这对于场效应晶体管的潜在应用具有重要意义。     

用第一原理研究钛/硅对铝晶界电子结构的影响

在局域密度泛函理论的基础上,采用第一性原理的平面波赝势方法,计算了纯铝晶界及掺杂钛和硅后的弛豫原子结构,分析和研究了钛、硅杂质偏析对铝晶界的影响.结果表明:杂质钛的偏析使晶界略有膨胀,晶界处的电子密度明显增加,硅的偏析使晶界收缩,晶界处电荷密度明显增加.但两种掺杂元素的偏析均形成了较强的具有共价-金属混合性质的化学键,局域的强化学键会抑制或削弱材料的位错形成和延展特性,从而按照"bond mobility model"机制阻止了应力作用下的原子重组.     

稀土元素(La、Y)掺杂SnO电子结构和光学性质的第一性原理研究

利用第一性原理计算研究了稀土元素(La、Y)掺杂SnO的电子结构和光学性质,计算结果表明,La、Y掺杂改变了体系的能带结构,未掺杂SnO为间接带隙半导体,La、Y掺杂后均变为直接带隙半导体。掺杂后,导带和价带均下移,费米能级进入导带,提高了体系的导电性能,实现了n型掺杂,La、Y单掺的带隙变窄,共掺体系的带隙变宽。La、Y掺杂后都提高了体系的静态介电常数,扩大了光吸收范围,并出现了新的吸收峰,提高了可见光区域的光催化性,其中共掺体系的变化最明显。La掺杂造成体系的能量损失增大,共掺体系的能量损失最小,且反射率最低,可显著提高掺杂体系的透光率。     

Na:O共掺杂AlN晶体的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波法,分别研究了Al N在Na单掺杂和Na:O共掺杂情况下的晶格结构、电子态密度及能带结构。计算结果表明:Na单掺杂Al N和Na:O共掺杂Al N均为直接带隙半导体材料,且表现出p型掺杂特性;相比于本征Al N晶体,两者的晶格结构均膨胀,而Na:O共掺杂相对Na单掺杂Al N晶格膨胀较小;Na单掺杂Al N的价带顶态密度具有较强的局域化特性,不利于掺杂浓度的提高;与Na单掺杂Al N相反,Na:O共掺杂Al N的价带顶态密度局域化特性明显减弱,受主能级变浅,有利于Al N的p型掺杂。     

锆石中核原子表面电子态密度的密度泛函计算(英文)

通过搜索和调查固化材料的最优包容量,并利用密度泛函理论(DFT)对固化材料晶体进行了优化和预测,对锆石中核素原子包容量(x)进行了讨论,对相应的结构性能进行了研究,包括焓的形成、晶格畸变和态密度(DOS)。分别选择了高容量包晶(硅酸锆)和高稳定性能的晶体(Zr2Gd2O7)锆石为基本晶体,研究其固化性能。对高包容量晶的计算结果显示铈(Ce)或铀(U)原子放大能扩展硅酸锆的晶格长度,并导致形态从Fm3m形态转变为I41/AMD,使相对应的态密度远离Fermi能级。Ce和U原子在Zr1-xCe(或U)xSiO4基质中最佳包容量分别为25%和30%。这些数据与实验数据相吻合。     

Electronic Properties of SiB Nanoribbons in Density Functional Theory

Silicon - The present study investigates the electronic and magnetic properties of hydrogenated armchair/zigzag SiB nanoribbons with different widths. The calculations are carried out within the...     

锂离子电池正极材料LiFeP04合成方法综述

LiFePO4是一种重要的锂离子电池正极材料。综述了几种常见的LiFePO4合成方法（主要包括固相法、微波法、碳热还原法、机械力化学活化法、水热法、溶胶凝胶法、液相沉淀法、微乳液干燥法、喷雾热解法等）及其特点,主要介绍近10年来国内外在此方向的重要研究成果及进展。     

高功率型磷酸铁锂电池的电化学性能

利用涂布的方法分别制备出正极极片和负极极片,通过电池检测设备分别测试电池的容量、高倍率下放电性能和电池的循环寿命,结果表明电池具有良好的电化学性能和长循环寿命。为未来电动汽车、动力工具的应用提供了很大的动力来源。     

磷酸铁锂改性制备工艺的研究

以柠檬酸作为分散剂,采用胶凝胶法制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂,采用X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM)和电化学手段对目标材料进行了结构表征和性能测试。考察了碳改性过程中蔗糖加入量、后期煅烧时间及金属离子Zr4+掺杂改性对合成材料充放电性能的影响。结果表明,合成产物为橄榄石型磷酸亚铁锂,碳改性和Zr4+离子能有效控制颗粒长大,提升材料的电化学性能;加入60%蔗糖,掺杂锆离子,650℃烧结18 h制备的磷酸亚铁锂的可逆性好,0.2C放电比容量达到162 mAh·g-1。     

沉淀法回收废旧磷酸铁锂电池中的铁和锂

采用NaOH溶液浸泡法分离废旧磷酸铁锂电池的铝箔和正极材料,采用有机溶剂浸泡法分离正极活性物质和粘结剂,采用酸浸-沉淀法回收废旧磷酸铁锂电池中的铁和锂,考察了回收废旧磷酸铁锂电池中的铁和锂,考察了试剂浓度、固液比和反应时间等因素对处理效果的影响,实验结果表明:在NaOH溶液的浓度为0.4 mol/L,NaOH溶液与正极片的液固比(m L/g)为10的条件下,将正极废片在NaOH溶液中浸泡10 min,可以实现铝箔与正极材料的完全分离;在温度为60℃,有机溶剂与正极材料的液固比(m L/g)为10的条件下,将正极材料在有机溶剂NMP中浸泡30 min,可以实现正极活性物质与粘结剂的完全分离;在硫酸浓度为4 mol/L,液固比(m L/g)为10,反应温度为60℃的条件下,将正极活性物质在硫酸-双氧水体系中反应2 h,铁和锂的浸出率分别达到96.4%和97.0%;在浸出液的pH为3时,铁的沉淀率达到99.0%;在除去铁的浸出液中,碳酸钠的用量为200 g/L时,锂的沉淀率达到98.9%。     

磷酸铁锂的合成方法和掺杂改性技术

磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料,具有比容量大,成本低和资源丰富的特点。本文介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的合成方法和改性技术。制备方法中重点讲述了固相合成法中的草酸亚铁铁源合成法和三氧化二铁铁源碳热还原合成法。改性技术中主要论述了碳包覆技术及金属离子掺杂改性技术。通过对比,综合了各改性方式的优缺点,指出了现阶段在磷酸铁锂合成和制备技术中存在的问题,并对磷酸铁锂材料的未来发展做了一些展望。     

废弃磷酸铁锂回收利用方法研究

随着社会和经济的发展,新能源电动汽车已经成为潮流,作为动力电池发展方向的磷酸铁锂电池的消耗量越来越大,废旧磷酸铁锂电池对环境的影响也日趋增大。因此,废旧磷酸铁锂电池的回收利用已经成为当今人类不可避免的问题。对废旧磷酸铁锂电池的回收利用方法进行了分析讨论,提出了回收利用的新方法。     

第二过渡周期金属单氧化物电子结构的DFT表征

文章采用九种密度泛函方法系统地研究了第二过渡周期金属单氧化物及其正负离子的键长,频率,电离能,电子亲和势及解离能。     

磷酸铁锂在启停电源中的应用研究

研究了HSV900和PVDF5130两种黏结剂对倍率型磷酸铁锂材料的浆料性能及加工性能的影响,同时,研究了涂炭铝箔和普通铝箔对磷酸铁锂电芯的电性能的影响.研究结果显示,针对倍率型磷酸铁锂材料,使用HSV900这款黏结剂可以降低浆料的黏度反弹,提高浆料稳定性,提高浆料加工性能.使用涂炭铝箔可以降低极片电阻率、电芯的交流内阻和直流内阻,提高电芯倍率性能及低温放电性能和高温循环性能.