锂离子电池硅负极材料嵌锂结构及其性能演变

利用第一性原理方法研究了锂原子在硅材料中的嵌入,考察了锂原子在不同的掺杂位点和掺杂浓度时掺锂体系的稳定性、结构变化、能带图和态密度图等。研究结果表明,锂原子在体硅材料中的掺杂方式是间隙掺杂而非取代掺杂,最稳定的嵌入位点是硅中四面体中心(Td)位点;当浓度达到12.5%时,体积膨胀率明显增大。随着锂原子的嵌入,体硅材料呈金属化特征。