بررسی نظری خواص و رفتار LiFeSO4F به عنوان کاتد باتری لیتیم- یون با استفاده از نظریه تابعی چگالی

  • سال انتشار: 1398
  • محل انتشار: مجله مواد و فناوریهای پیشرفته، دوره: 8، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JEMI-8-4_006
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 504
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

محمد مهدی کلانتریان

هیات علمی پژوهشگاه مواد و انرژی

مسعود مومنی

پژوهشکده نانو، پژوهشگاه مواد و انرژی، تهران، ایران

مهزیار حفیظی

پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، تهران، ایران

چکیده

کاتد در باتری های لیتیم-یون مهمترین بخش و تعیین کننده کارآیی و رفتار این وسایل ذخیره انرژی می باشد. ماده کاتدی LiFeSO4F با ساختار تاووریت و گروه فضایی C2/c مورد بررسی نظریه تابعی چگالی (DFT) با استفاده از کد Wien2k قرار گرفت. محاسبات با استفاده از روش های GGA، GGA+U و PBE-Fock-α (از روش های Hybrid functionals، HF) انجام شدند. محاسبات ساختاری نشان داد این کاتد پس از خروج لیتیم پایداری خود را حفظ می نماید. محاسبات ولتاژ نظری نشان داد نزدیک ترین مقادیر محاسبه شده ولتاژ به مقدار آزمایشگاهی (V 3.9) متعلق به روش هایHF و GGA+U است. بر طبق چگالی حالات (DOS) محاسبه شده، ساختار قبل از خروج لیتیم نیمه هادی نوع n و ساختار پس از خروج لیتیم نیمه هادی نوع p می باشد. با وجود اینکه به دلیل ساختار باز این کاتد انتظار می رود نرخ پذیری این کاتد مناسب باشد، با این حال ترکیب دیود بایاس معکوس اتصال p-n موجب نرخ پذیری کمتر این کاتد نسبت به کاتدهای اکسیدی شده است. برای اولین بار، نوار ممنوعه ذاتی وار و غیرذاتی وار برای این کاتد با روش های مختلف محاسبه و گزارش شدند.

کلیدواژه ها

باتری لیتیم-یون, کاتد, نظریه تابعی چگالی, LiFeSO4F

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.