基于第一性原理计算的Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质的研究进展

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质具备高离子电导率、对锂金属负极良好的化学稳定性以及宽电化学窗口等特点,被视为最具发展和应用前景的固态电解质之一。基于密度泛函理论计算的第一性原理计算是从量子力学出发,在电子层面计算个体和总体的电子和原子行为。将第一性原理计算与Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质研究相结合可以在原子尺度上预测和解释电解质材料的性质和行为,同时将计算和系统模型相结合有助于解释该电池系统复杂的实验表征结果。概括了第一性原理计算在Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质中的应用,总结Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)的电子结构和晶体结构等微观结构特征,分析了锂负极与电解质的接触角、锂离子的迁移以及电解质热力学性质等物理化学性质,最后对第一性原理计算在固态电解质研究的未来方向进行展望。