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硼掺杂 Li3V2(PO4)3 中高稳定性、高比容量和低 Li 扩散能的来源
Journal of Energy Storage ( IF 8.9 ) Pub Date : 2023-06-10 , DOI: 10.1016/j.est.2023.107899
Deepak S. Gavali , V G Abhijitha , B.R.K. Nanda , Ranjit Thapa
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更新日期:2023-06-10
Journal of Energy Storage ( IF 8.9 ) Pub Date : 2023-06-10 , DOI: 10.1016/j.est.2023.107899
Deepak S. Gavali , V G Abhijitha , B.R.K. Nanda , Ranjit Thapa
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Li 3 V 2 (PO 4 ) 3(LVP)是众所周知的锂离子电池正极材料,而比容量受到与空位能相关的最大锂(Li)脱嵌概率的限制。这种限制背后的原因尚不清楚,需要解决,需要在电子结构上进行修改以获得更具体的容量。在这项工作中,使用第一性原理计算,我们发现与 Li2 和 Li3 相比,Li1(四面体几何结构)具有更高的 Li 空位能,这将 Li 脱嵌限制在 x = 1.8 以下,(其中 x 是锂浓度)。硼 (B) 取代后 LVP 结构带隙的变化与 B 取代引起的氧 (O) 占有率的变化直接相关。在比较原始 LVP 和 B 取代的 LVBP 结构的形成能量图时,我们发现在 LVBP 结构的情况下,x > 2 Li 脱嵌是可能的,这有助于将比容量提高到 205 mAh/g。总的来说,我们确定了 LVP 比容量较低的原因,并通过建议 B 掺杂提供了解决方案,这也提供了较少的 Li扩散势垒能。
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