• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 中文期刊> 《中南大学学报（自然科学版）》 >锂离子电池负极材料NiSi2嵌锂性质的第一性原理研究

锂离子电池负极材料NiSi2嵌锂性质的第一性原理研究

         
页面导航
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究锂离子电池负极材料NiSi2的嵌锂路径.首先计算Li嵌入NiSi2各反应的嵌锂形成能、理论质量比容量和体积膨胀率,然后研究LixNi8Si4(x=0,1,4)的电子结构,计算其能带结构、态密度和差分电荷密度.研究结果表明:Li嵌入NiSi2最有可能的3步反应路径为12Li++12e-+7NiSi2→Li12Si7+7NiSi,13Li++13e-+8NiSi→Li13Si4+4δ-Ni2Si和Li++e-+δ-Ni2Si→LiNi2Si;LixNi8Si4呈现出金属特性,Ni-Si之间形成较强的共价键,能够有效缓解嵌锂过程中的体积膨胀,稳定基体骨架,从而提高材料的循环性能.%First-principle calculation based on the density functional theory was employed to investigate the reaction pathway of NiSi2 with Li. Li-intercalation formation energy, specific capacity and volume expansion ratio of NiSi2 as well as its lithiated products were calculated. Then, the energy band structure, density of states and deformation charge density of LixNi8Si4 (x=0, 1, 4) phases were discussed to study their electronic structures. The results show that the most possible reaction pathway for Li-insertion into NiSi2 is as follows: firstly, Li reacts with NiSi2 to form Li12Si7 and NiSi, then Li reacts with NiSi to produce Li13Si4 andδ-Ni2Si, and finally ternary compound LiNi2Si is formed by further lithiation ofδ-Ni2Si. LixNi8Si4 reveals metallic feature, and there exists strong covalent bond between Ni and Si. Moreover, the strong Ni-Si covalent bond can provide a stable framework during Li intercalation process, which benefits the cyclic stability.

著录项

  • 来源
    《中南大学学报（自然科学版）》 |2018年第2期|323-329|共7页
  • 作者

    龙朝辉; 丁静; 邓博华; 龚晋; 李小波; 尹付成;

  • 作者单位

    湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料设计及制备技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭,411105;

    湘潭大学装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室,湖南湘潭,411105;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 重有色金属及其合金;
  • 关键词

    锂离子电池; 负极材料; Ni-Si合金; 第一性原理;

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
获取原文

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号