第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用

doi:10.61558/2993-074X.2909

电化学（中英文） ›› 2012, Vol. 18 ›› Issue (3): 235-242. doi: 10.61558/2993-074X.2909

• 电化学材料基础与表界面研究专辑（中国科学院化学研究所万立骏院士主编） • 上一篇下一篇

第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用

张天然, 李岱昕, 杨思七, 陶占良, 陈军*

南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室，天津 300071

收稿日期:2011-11-17 修回日期:2011-12-05 发布日期:2011-12-29 出版日期:2012-06-28
通讯作者: 陈军 E-mail:chenabc@nankai.edu.cn
基金资助:
国家973纳米重大科学研究计划（2011CB935900）、国家自然科学基金（21076108）、教育部创新团队（IRT0927）、天津应用基础及前沿技术研究计划（10JCYBJC08400和10SYSYJC27600）和中央高校基本科研业务费专项资金资助

Application of First Principles Calculations in Anode Materials for Lithium Ion Batteries

ZHANG Tian-Ran, LI Dai-Xin, YANG Si-Qi, TAO Zhan-Liang, CHEN Jun*

Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education), Nankai University, Tianjin, 300071, China

Received:2011-11-17 Revised:2011-12-05 Online:2011-12-29 Published:2012-06-28
Contact: CHEN Jun E-mail:chenabc@nankai.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 本文综述了第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用，包括锂离子在负极材料上的吸附和相互作用、结构稳定性、锂离子的扩散、电池反应过程的模拟和实验现象的解释. 第一性原理计算在研究和设计锂离子电池负极材料，特别是其容量、电压、反应过程、扩散、倍率充放电、结够与性能对应关系等方面，已发挥了重要的作用. 随着计算机技术的发展，第一性原理计算将可更深刻地反映负极材料的电化学可逆嵌/脱锂本质.

关键词: 第一性原理计算, 锂电池, 负极材料

Abstract: First principles calculations play an important role in the study and development of new materials for lithium batteries. In this paper, we review the application of first principles calculations in the design of anode materials, including the modeling of the interaction of lithium in the anode materials, capacity, voltage, electrochemical reaction process, diffusion, rate capability, the relationship between the structure and properties, and the experimental phenomena interpreting. Based on the discussions, we emphasize on the importance of first principles calculations and demonstrate their requirement for further development.

Key words: first principles calculations, lithium ion batteries, anode materials

中图分类号:

O646
TM911

张天然, 李岱昕, 杨思七, 陶占良, 陈军. 第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用[J]. 电化学（中英文）, 2012, 18(3): 235-242.

ZHANG Tian-Ran, LI Dai-Xin, YANG Si-Qi, TAO Zhan-Liang, CHEN Jun. Application of First Principles Calculations in Anode Materials for Lithium Ion Batteries[J]. Journal of Electrochemistry, 2012, 18(3): 235-242.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://electrochem.xmu.edu.cn/CN/10.61558/2993-074X.2909

https://electrochem.xmu.edu.cn/CN/Y2012/V18/I3/235

[1]	郑建明, 张静文, 焦天鹏. 铜取代型Li₂Ni_1-_xCu_xO₂正极补锂剂提升石墨/磷酸铁锂电池循环寿命[J]. 电化学（中英文）, 2025, 31(2): 2408301-.
[2]	侯博文, 何龙, 冯旭宁, 张伟峰, 王莉, 何向明. 胺类添加剂对NCM811‖SiC电池热失控抑制效果研究[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(8): 2211141-.
[3]	谷宇, 胡元飞, 王卫伟, 尤恩铭, 唐帅, 苏建加, 易骏, 颜佳伟, 田中群, 毛秉伟. 碳酸酯类电解液中纳米银电极界面过程的原位拉曼光谱研究[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(12): 2301261-.
[4]	范佳琪, 宋焕巧, 安佳莹, 阿依达娜·阿曼太, 陈默. 碳限域Li₃VO₄纳米材料的制备及其储锂性能[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(11): 211203-.
[5]	殷秀平, 赵玉峰, 张久俊. 钠离子电池硬碳基负极材料的研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(10): 2204301-.
[6]	乔行, 朱勇, 孙升, 张统一. 电解液中Cu(111)晶面电溶解/沉积势垒施加电荷相关性的跨尺度计算[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(10): 2205171-.
[7]	陈思, 郑淞生, 郑雷铭, 张叶涵, 王兆林. 水热法制备锂电池Si@C负极材料的工艺优化研究[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(8): 2112221-.
[8]	李姝谨, 曹志康, 王文凯, 张晓菡, 向兴德. 硫酸盐功能电解液增强水系钠离子电池NaTi₂(PO₄)₃/C负极材料电化学性能的研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(6): 605-613.
[9]	滕久康, 王庆杰, 张亮, 张红梅, 陈晓涛, 张鹏, 赵金保. 热处理时间对锂电池正极材料Cr₈O₂₁的影响[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(6): 689-697.
[10]	黄夏敏, 张丽红, 吴顺情, 杨勇, 朱梓忠. ANiN(A = Li, Na, Mg, Ca)的结构、热力学、弹性和电子性质的第一性原理研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(3): 339-350.
[11]	段明涛, 蒙延双, 张红帅. Ni₃S₂@碳纳米管复合材料的制备及其储钠性能[J]. 电化学（中英文）, 2020, 26(6): 850-858.
[12]	王佳, 黄秋安, 李伟恒, 王娟, 庄全超, 张久俊. 电化学阻抗谱弛豫时间分布基础[J]. 电化学（中英文）, 2020, 26(5): 607-627.
[13]	陈嘉卉, 钟晓斌, 何超, 王晓晓, 许清池, 李剑锋. 中空核壳结构Ni_1.2Co_0.8P@N-C钠离子电池负极材料的制备及拉曼研究[J]. 电化学（中英文）, 2020, 26(3): 328-337.
[14]	王凡凡, 刘晓斌, 陈龙, 陈程成, 刘永畅, 范丽珍. 室温钠离子电池关键材料研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2019, 25(1): 55-76.
[15]	赵一博, 刘蕙蕙, 陈松良, 薄首行. 先进成像技术在全固态锂电池关键问题研究中的应用[J]. 电化学（中英文）, 2019, 25(1): 17-30.

第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用

Application of First Principles Calculations in Anode Materials for Lithium Ion Batteries

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics