共晶Ga-Sn与10Li-GaSn的第一原理分子动力学研究

液态共晶Ga_(91.6)Sn_(8.4)可作为锂离子电池的负极。本文采用第一原理分子动力学方法对Ga_(91.6)Sn_(8.4)和嵌锂10%(摩尔分数,%,下同)的Ga_(91.6)Sn_(8.4)(10Li-Ga_(91.6)Sn_(8.4))的结构和动力学特性进行对比分析。结果表明,Ga_(91.6)Sn_(8.4)与10Li-Ga_(91.6)Sn_(8.4)在结构上没有明显差异,为短程有序,但Li的嵌入使得10Li-Ga_(91.6)Sn_(8.4)径向分布函数的第二峰出现“劈裂”,表明体系有序度增加,熔化温度提高。10Li-Ga_(91.6)Sn_(8.4)中,Li的嵌入使得体系中各原子的扩散系数减小,Li-Sn原子间相互吸引力明显强于Li-Ga,充电过程中,Ga_(91.6)Sn_(8.4)液态金属锂离子电池呈现液体向固体转变的趋势。