Intrinsic Defects in LiMn2O4: First-Principles Calculations

晶体缺陷 尖晶石 空位缺陷 材料科学 弗伦克尔缺陷 离子 间质缺损 扩散 格子(音乐) 凝聚态物理 热力学 化学 物理 冶金 光电子学 有机化学 兴奋剂 声学
作者
Li Xu,Jianchuan Wang,Shiwei Zhang,Lixian Sun,Weibin Zhang,Feng Dang,Hans J. Seifert,Yong Du
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:6 (33): 21255-21264 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsomega.1c01162
摘要

Spinel LiMn2O4 has attracted wide attention due to its advantages of a high-voltage plateau, good capacity, environmental friendliness, and low cost. Due to different experimental synthesis methods and conditions, there are many intrinsic point defects in LiMn2O4. By means of first-principles calculations based on a reasonable magnetic configuration, we studied the formation energies, local structures, and charge compensation mechanism of intrinsic point defects in LiMn2O4. The formation energies of defects under the assumed O-rich equilibrium conditions were examined. It was found that O, Li, and Mn vacancies, Mn and Li antisites, and Li interstitial could appear in the lattice at some equilibrium conditions, but Mn interstitial is hard to form. The charge was compensated mainly by adjusting the oxidation state of Mn around the defect, except for the defects at the 8a Wyckoff site. The binding energies between point defects were calculated to shed light on the clustering of point defects. Furthermore, the diffusion of Li ions around the defects was discussed. Cation antisites led to a decrease of the Li diffusion barrier but O vacancy caused an increase of the barrier. This study provides theoretical support for understanding point defects in spinel LiMn2O4.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
bin完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
棋士发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
Betty发布了新的文献求助10
4秒前
somnus发布了新的文献求助10
4秒前
星落枝头完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
摩天大楼发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
星落枝头发布了新的文献求助10
7秒前
艾小晗发布了新的文献求助10
7秒前
超级的诗兰完成签到,获得积分10
10秒前
凉薄少年应助王二八采纳,获得10
10秒前
柳煜城发布了新的文献求助10
11秒前
荔枝完成签到,获得积分10
12秒前
小哈发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
XieQinxie完成签到,获得积分10
14秒前
yang发布了新的文献求助10
14秒前
Stroeve发布了新的文献求助10
15秒前
xiyuexue完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
小猫宝完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Ssyong完成签到 ,获得积分10
20秒前
zyyyyyy发布了新的文献求助10
21秒前
许初完成签到,获得积分20
21秒前
pxy发布了新的文献求助10
21秒前
爆米花应助biubiu采纳,获得10
21秒前
luo发布了新的文献求助10
22秒前
CodeCraft应助Cccrik采纳,获得10
22秒前
摩天大楼完成签到,获得积分10
22秒前
阿苏完成签到,获得积分10
23秒前
可爱的函函应助yang采纳,获得10
23秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3954525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3500615
关于积分的说明 11100212
捐赠科研通 3231137
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786269
邀请新用户注册赠送积分活动 869920
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801719