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Mg,Al掺杂对LiCoO2体系电子结构影响的第一原理研究
引用本文:徐晓光,魏英进,孟醒,王春忠,黄祖飞,陈岗.Mg,Al掺杂对LiCoO2体系电子结构影响的第一原理研究[J].物理学报,2004,53(1).
作者姓名:徐晓光  魏英进  孟醒  王春忠  黄祖飞  陈岗
作者单位:吉林大学麦克德尔米德实验室,吉林大学材料科学与工程学院,汽车材料教育部重点实验室,长春,130023
基金项目:国家自然科学基金,国家重点基础研究发展计划(973计划)
摘    要:为了研究Mg ,Al掺杂对锂二次电池正极材料LiCoO2 体系的电子结构的影响 ,进而揭示Mg掺杂的LiCoO2 具有高电导率的机理 ,对Li(Co ,Al)O2 和Li(Co,Mg)O2 进行了基于密度泛函理论的第一原理研究 .通过对能带及态密度的分析 ,发现在Mg掺杂后价带出现电子态空穴 ,提高了电导 ,并且通过歧化效应 (disproportionation)改变了Co 3d电子在各能级的分布 ,而Al掺杂则没有这些作用 .O2 - 的离子性在掺杂后明显增强 .

关 键 词:LiCoO2  电子结构  第一原理  电导

Ab initio study of the effects of Mg, Al doping on the electronic structure of LiCoO2
Abstract:In order to investigate the effect of Mg, Al doping on the electronic structure of LiCoO 2, and to find the mechanism of high electronic conductivity in Mg-doped LiCoO 2, we have carried out first-principles calculations based on density-functional theory (DFT) for LiCoO 2, Li(Co, Al)O 2 and Li(Co, Mg)O 2 systems. Studies of band structures and densities of states show that hole states, which enhance the conductivity of semiconductor, appear in the valence bands of Mg-doped material, and the effect of charge disproportionation changes the distribution of Co-3d states in different energy levels. The ionicity of O 2- increases with Mg and Al doping.
Keywords:LiCoO  2  electronic structure  first-principles  conductivity
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