VSi2嵌锂性质的第一性原理

被引：0
|
作者：
龙科成 [1 ,2 ]
李智 [1 ,2 ]
丁静 [3 ]
龙朝辉 [1 ,2 ]
李小波 [1 ,2 ]
尹付成 [1 ,2 ]
机构：
[1] 湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室
[2] 湘潭大学材料科学与工程学院
[3] 中南大学冶金与环境学院
来源：
中国有色金属学报 | 2018年 / 28卷 / 01期
关键词：
第一性原理; VSi2; 嵌锂性质; 相图; 电子结构; 弹性性质;
D O I：
10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.01.18
中图分类号：
O469 [凝聚态物理学];
学科分类号：
070205 ;
摘要：
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算Li嵌入VSi2的各种可能反应的嵌Li形成能、理论比容量和体积膨胀率,从热力学上证实VSi2可以与Li反应,并得到最有可能的反应路径为:Li嵌入VSi2中首先生成V5Si3和Li13Si4;然后Li13Si4与Li反应形成Li21Si5;V5Si3不再与Li反应;最终态为V5Si3和Li21Si5。通过对嵌Li路径的分析,得到Li-Si-V三元系0K相图。进一步计算VSi2和V5Si3的电子结构和弹性性质,发现嵌Li前后硅化物的导电性质没有改变,但嵌Li产物V5Si3的导电性和延展性优于基体VSi2。计算结果表明:VSi2在嵌Li过程中生成的V5Si3,可以作为缓解体积膨胀的缓冲相和具有更好导电性能的导电剂,从而提高其脱嵌Li的循环性能。
引用
收藏
页码：150 / 159
页数：10
相关论文
共 28 条
  • [1] 锂离子电池大容量硅基负极材料的研究进展
    潘璇
    王存国
    朱孟康
    刘艺涵
    路乃群
    [J]. 化工科技, 2017, 25 (01) : 67 - 72
  • [2] 锂离子电池负极材料多孔硅/硅铁合金的制备及性能
    于志辉
    刘丹丹
    寇艳娜
    [J]. 北京工业大学学报, 2017, 43 (02) : 278 - 284
  • [3] 下一代能源存储技术及其关键电极材料（英文）
    杨泽
    张旺
    沈越
    袁利霞
    黄云辉
    [J]. 物理化学学报, 2016, 32 (05) : 1062 - 1071
  • [4] 粘结剂对锂离子电池Si/C复合材料性能的影响
    苏明如
    王志兴
    郭华军
    李新海
    黄思林
    甘雷
    [J]. 中国有色金属学报, 2013, 23 (04) : 1059 - 1064
  • [5] Cr含量对熔体快淬Al75-xSi25Crx锂离子电池合金负极电化学性能的影响(英文)
    梁普
    张林萍
    汪飞
    孙占波
    胡青
    杨森
    王力群
    宋晓平
    [J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012, 22 (06) : 1393 - 1400
  • [6] Sb薄膜嵌脱Li性质的平面波赝势法计算与实验研究
    汝强
    赵灵智
    田琴
    胡社军
    [J]. 稀有金属材料与工程, 2011, 40(S2) (S2) : 70 - 74
  • [7] 锂离子电池用Si-Fe复合电极材料的制备及其性能
    杨娟
    唐晶晶
    娄世菊
    邹幽兰
    周向阳
    [J]. 中南大学学报(自然科学版), 2011, 42 (04) : 859 - 864
  • [8] Enthalpy of formation of the Li 22 Si 5 intermetallic compound[J] . A. D?bski,W. Zakulski,?. Major,A. Góral,W. G?sior.Thermochimica Acta . 2013
  • [9] Enthalpy of formation of intermetallic compounds from the Li–Si system[J] . Intermetallics . 2012
  • [10] Facile synthesis of ordered porous Si@C nanorods as anode materials for Li-ion batteries[J] . Hua-Chao Tao,Li-Zhen Fan,Xuanhui Qu.Electrochimica Acta . 2012
123