亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Structures, phase stabilities, and electrical potentials of Li-Si battery anode materials

材料科学 无定形固体 亚稳态 相图 从头算 密度泛函理论 阳极 化学物理 相(物质) 热力学 计算化学 结晶学 物理化学 化学 物理 电极 有机化学
作者
William W. Tipton,Clive Bealing,Kiran Mathew,Richard G. Hennig
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:87 (18) 被引量:49
标识
DOI:10.1103/physrevb.87.184114
摘要

The Li-Si materials system holds promise for use as an anode in Li-ion battery applications. For this system, we determine the charge capacity, voltage profiles, and energy storage density solely by ab initio methods without any experimental input. We determine the energetics of the stable and metastable Li-Si phases likely to form during the charging and discharging of a battery. Ab initio molecular dynamics simulations are used to model the structure of amorphous Li-Si as a function of composition, and a genetic algorithm coupled to density-functional theory searches the Li-Si binary phase diagram for small-cell, metastable crystal structures. Calculations of the phonon densities of states using density-functional perturbation theory for selected structures determine the importance of vibrational, including zero-point, contributions to the free energies. The energetics and local structural motifs of these metastable Li-Si phases closely resemble those of the amorphous phases, making these small unit cell crystal phases good approximants of the amorphous phase for use in further studies. The charge capacity is estimated, and the electrical potential profiles and the energy density of Li-Si anodes are predicted. We find, in good agreement with experimental measurements, that the formation of amorphous Li-Si only slightly increases the anode potential. Additionally, the genetic algorithm identifies a previously unreported member of the Li-Si binary phase diagram with composition Li${}_{5}$Si${}_{2}$ which is stable at 0 K with respect to previously known phases. We discuss its relationship to the partially occupied Li${}_{7}$Si${}_{3}$ phase.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
无聊的怀绿完成签到 ,获得积分10
3秒前
赘婿应助微笑爆米花采纳,获得10
3秒前
WE关闭了WE文献求助
10秒前
10秒前
奇拉维特完成签到 ,获得积分10
10秒前
15秒前
zwb完成签到 ,获得积分10
18秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
怪不好意思的完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
wannada发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
29秒前
wuwen发布了新的文献求助10
34秒前
36秒前
ST完成签到,获得积分10
38秒前
德文喵发布了新的文献求助10
40秒前
49秒前
JamesPei应助聪明冬瓜采纳,获得10
54秒前
Linson完成签到,获得积分10
1分钟前
互助应助Thien采纳,获得50
1分钟前
334niubi666完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jane发布了新的文献求助60
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
方勇飞发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
方勇飞完成签到,获得积分10
1分钟前
moyu123发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
热心市民小杨应助markzhang采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Pearl发布了新的文献求助10
1分钟前
小菊cheer发布了新的文献求助10
1分钟前
qq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.3应助moyu123采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6012320
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7567664
关于积分的说明 16138816
捐赠科研通 5159266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763023
邀请新用户注册赠送积分活动 1742168
关于科研通互助平台的介绍 1633903