atk:li-air电池界面
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atk:li-air电池界面 [2017/06/08 15:28] – [电子结构] fermi | atk:li-air电池界面 [2018/03/20 22:20] (当前版本) – liu.jun |
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锂离子电池是当前绝大部分电子产品和电动汽车使用最广泛的电池,但也有造价高、充电慢、能量密度低等缺点。Li-air电池由于它等高储能容量从而可能替代传统锂离子电池,逐渐受到关注。但要提高其竞争力,还有待大量的研究工作。尤其是在界面处会发生各种复杂的化学和电化学副反应。如果使用碳酸盐电解质的话,<chem>Li2O2</chem>就会在电极产生<chem>Li2CO3</chem>,所以<chem>Li2O2/Li2CO3</chem>界面实际上非常重要。本文中,将使用 VNL 创建 <chem>Li2O2</chem>/<chem>Li2CO3</chem> 界面,并使用 ATK 研究它的电子特性。结果可以与文献对比<sup>[1]</sup>。 | 锂离子电池是当前绝大部分电子产品和电动汽车使用最广泛的电池,但也有造价高、充电慢、能量密度低等缺点。Li-air电池由于它等高储能容量从而可能替代传统锂离子电池,逐渐受到关注。但要提高其竞争力,还有待大量的研究工作。尤其是在界面处会发生各种复杂的化学和电化学副反应。如果使用碳酸盐电解质的话,<chem>Li2O2</chem>就会在电极产生<chem>Li2CO3</chem>,所以<chem>Li2O2/Li2CO3</chem>界面实际上非常重要。本文中,将使用 VNL 创建 <chem>Li2O2</chem>/<chem>Li2CO3</chem> 界面,并使用 QuantumATK 研究它的电子特性。结果可以与文献对比<sup>[1]</sup>。 |
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本文将包含如下内容: | 本文将包含如下内容: |
====晶体结构==== | ====晶体结构==== |
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VNL 中内置的数据库没有 <chem>Li2CO3</chem> 的晶体结构,可以从其它数据库(例如,[[http://www.crystallography.net/|Crystallography Open Database]])下载晶体结构(一般是CIF文件),VNL 支持[[atk:vnl的结构数据库功能|直接在线检索COD数据库]],并导入结构。导入XYZ、CIF、CAR、VASP文件,请参考[[atk:导入_导出结构文件|VNL相关教程]]。 | VNL 中内置的数据库没有 <chem>Li2CO3</chem> 的晶体结构,可以从其它数据库(例如,[[http://www.crystallography.net/|Crystallography Open Database]])下载晶体结构(一般是CIF文件)。导入XYZ、CIF、CAR、VASP文件,请参考[[atk:导入_导出结构文件|VNL相关教程]]。 |
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| <WRAP center box 100%> |
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| === 提示 === |
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| VNL 支持直接在线检索Crystallography Open Database、Materials Project 等数据库并导入结构,详见【[[atk:vnl的结构数据库功能]]】。 |
| </WRAP> |
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{{ :atk:li2co3_from_cif.png?550 }} | {{ :atk:li2co3_from_cif.png?550 }} |
让 <chem>Li2CO3</chem> 与 <chem>Li2O2</chem> 对接的时候,需要使用大一些大晶胞,这样晶格错配会小一些。这是因为<chem>CO3</chem>平面在//C2/c//空间群有一些偏离晶轴。本文中,将会使用修改过的空间群为//Cm//的<chem>Li2CO3</chem>结构,这样<chem>CO3</chem>平面就与(011)平面垂直。文献<sup>[1]</sup>中使用的也是这个结构。 | 让 <chem>Li2CO3</chem> 与 <chem>Li2O2</chem> 对接的时候,需要使用大一些大晶胞,这样晶格错配会小一些。这是因为<chem>CO3</chem>平面在//C2/c//空间群有一些偏离晶轴。本文中,将会使用修改过的空间群为//Cm//的<chem>Li2CO3</chem>结构,这样<chem>CO3</chem>平面就与(011)平面垂直。文献<sup>[1]</sup>中使用的也是这个结构。 |
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下载[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/Li2CO3.py|Li2CO3.py]]脚本,并导入结构到 **Builder** 进行分析。 | 下载 {{ :atk:li2co3.zip |Li2CO3.py}} 脚本,并导入结构到 **Builder** 进行分析。 |
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{{ :atk:li2co3_yedilfana_structure.png?550 }} | {{ :atk:li2co3_yedilfana_structure.png?550 }} |
<WRAP center box 100%> | <WRAP center box 100%> |
=== 提示 === | === 提示 === |
您还可以参考[[atk:电池材料lifepo4中锂离子的扩散]]的方法,研究一下 Li 在 <chem>Li2O2</chem> 和 <chem>Li2CO3</chem> 晶体中的扩散过程。 | 您还可以参考【[[atk:电池材料lifepo4中锂离子的扩散]]】的方法,研究一下 Li 在 <chem>Li2O2</chem> 和 <chem>Li2CO3</chem> 晶体中的扩散过程。 |
</WRAP> | </WRAP> |
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atk/li-air电池界面.1496906909.txt.gz · 最后更改: 2017/06/08 15:28 由 fermi