Theoretical Study on the Structural Stability and Oxygen Ion Oxidation of Al-doped Lithium-ion Battery Layered Cathode Li(Li0.17Ni0.17Al0.04Fe0.13Mn0.49)O2

ACTA CHIMICA SINICAAl 掺杂的锂离子电池层状正极材料 Li(Li 0.17 Ni 0.17 Al 0.04 Fe 0.13 Mn 0.49 )O 2 结构稳定性及氧离子氧化的理论研究 邱凯 严铭霞 赵守旺 安胜利 王玮 贾桂霄 * (内蒙古科技大学 材料与冶金学院 包头 014010) 摘要 锂离子电池(LIB)正极材料比容量及结构稳定性的提高是提升电池整体性能的重要因素.本工作选取层状无钴 正极材料 Li(Li0.17Ni0.17Al0.04Fe0.13Mn0.49)O2(LNAFMO)为研究对象, 使用 GGA (generalized gradient approximation)＋ U (Hubbard U value)方法研究了体系在充电时几何和电子结构变化、氧释放焓、脱锂形成能和脱锂电压. 研究结果表明, 充电时 LNAFMO 体系首先 Ni 氧化, 然后 Fe 氧化, 最后 O 氧化. 与未掺杂 Al 的 Li(Li0.17Ni0.17Fe0.17Mn0.49)O2(LNFMO