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    LixCoO2(0≤x≤1)結構穩定性和力學性質的第一性原理計算
    作者: 丁1 2 王來貴2 唐樹偉1  聞1  偉1 楊紹斌1 
    單位:1. 遼寧工程技術大學材料科學與工程學院  遼寧阜新 123000 2. 遼寧工程技術大學力學與工程學院  遼寧阜新 123000 
    關鍵詞:鈷酸鋰 結構穩定性 力學性質 第一性原理 鋰離子電池 
    分類號:TM 911, O646
    出版年,卷(期):頁碼:2021,49(6):1056-1064
    DOI:
    摘要:

     采用基于密度泛函的第一性原理,從電子層次計算研究了鋰離子電池正極材料LixCoO2(0≤x≤1)的晶體結構、電子結構和力學性質。結果表明:LixCoO2在脫鋰過程中晶體結構會發生轉變,當x=0.5時由六方結構Rm晶型轉變為單斜結構P2/m晶型,當完全脫鋰(x=0)時又轉變為六方結構Pm1晶型。隨著Li原子的脫出,LixCoO2導帶被部分填充,價帶被完全填充,金屬性質和電子導電性增強,并出現自旋極化。LixCoO2Co—O鍵為含有部分離子性特征的共價鍵,隨著Li原子的脫出,Co—O鍵的離子性特征減弱,共價性特征增強。隨著Li原子的脫出,LixCoO2的體積模量(B)、剪切模量(G)和彈性模量(E)均呈現逐漸減小的趨勢,而Poisson比和各向異性指數逐漸增大。G/B值變化趨勢表明,LiCoO2呈脆性,脫鋰過程中向韌性轉變。

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