Systematic density functional theory investigations on cubic lithium-rich iron-based Li2FeO3: A multiple electrons cationic and anionic redox cathode material

密度泛函理论 氧化还原 阴极 离子 氧化态 空位缺陷 锂(药物) 公式单位 锰 化学物理 电子 基态 无机化学 化学 材料科学 计算化学 物理化学 结晶学 原子物理学 晶体结构 有机化学 物理 催化作用 量子力学 内分泌学 医学
作者
Yuyang Chen,Dingguo Xia
出处
期刊:eTransportation [Elsevier BV]
卷期号:10: 100141-100141 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.etran.2021.100141
摘要

Lithium-rich materials with multi-electron redox processes are promising for high energy density lithium-ion batteries. However, the layered manganese-based lithium-rich materials that have been widely studied still have many drawbacks. Studies of new non-layered lithium-rich materials can deepen the understanding of multi-electron redox processes mechanism of the combination of anion and cation. Herein, detailed density functional theory investigations based on the first-principles calculations of cubic lithium-rich iron-based Li2FeO3 are reported. The ground-state Li/vacancy configurations of Li2−xFeO3 (0 ≤ x ≤ 2) at nine Li concentrations are determined, from which the delithiation potential is calculated as ∼4.3 V vs. Li+/Li. According to the Li/vacancy configuration in each ground state, the sequence of lithium removal is suggested from an energetic view. Bader charge and spin calculations suggest the charge compensation during Li removal is divided into two stages. Specifically, Fe4+ is oxidized to Fe5+ during the first Li ion extraction per formula unit, while the second Li ion extraction triggered the oxygen redox exclusively. This work emphasizes the guiding and predictive role of theoretical calculations for the discovery of new cathode materials for lithium batteries, and can certainly be expanded to other material systems.

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
1秒前
2秒前
wjl发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
jun完成签到,获得积分10
3秒前
rr发布了新的文献求助10
3秒前
Dr.c发布了新的文献求助10
3秒前
仓鼠本鼠完成签到,获得积分10
3秒前
贪玩半梅完成签到 ,获得积分10
3秒前
xqx发布了新的文献求助10
4秒前
烟花的应助被vision0000采纳,获得10
5秒前
纹个猪发布了新的文献求助10
6秒前
Rita发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Euphie完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
英姑的应助被小张同学采纳,获得10
7秒前
8秒前
情怀的应助被飘逸的太阳采纳,获得10
8秒前
9秒前
香蕉觅云的应助被李万洪采纳,获得10
9秒前
JamesPei的应助被迷途采纳,获得10
10秒前
云淡风清完成签到 ,获得积分10
11秒前
Rida302完成签到,获得积分10
11秒前
乐乐的应助被wjl采纳,获得10
12秒前
止山发布了新的文献求助10
12秒前
顾矜的应助被ruhemann采纳,获得30
13秒前
14秒前
elfriede关注了科研通微信公众号
15秒前
我是老大的应助被筑梦师采纳,获得10
15秒前
懋懋发布了新的文献求助10
15秒前
huanfeng完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
DIO完成签到,获得积分10
17秒前
occultt发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
顾矜的应助被藏羚羊采纳,获得10
18秒前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7796364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9332098
关于积分的说明 20447542
捐赠科研通 7386737
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324973
关于科研通互助平台的介绍 2472291
邀请新用户注册赠送积分活动 2342129