بررسی نظری جامع پلی‌مورف‌های مختلف Li2FeSiO4 به عنوان کاتد باتری لیتیم-یون با استفاده از نظریه تابعی چگالی

Abstract

جهت انجام مطالعات نظری بر Li₂FeSiO₄،چهار پلی‍مورف شناخته شده از این ماده مورد بررسی‍های نظریه تابعی چگالی (DFT) قرار گرفتند. در ابتدا، روش­های متنوع DFT (GGA/+U، LSDA/+U) در چارچوب دو نوع شعاع اتمی مختلف برای مشهورترین پلی­مورف (Pmn2₁) انجام شد. سپس، نتایج با داده­های آزمایشگاهی مقایسه شده و دقیق­ترین چارچوب/روش­ها انتخاب شده و سایر پلی­مورف­ها با آن­ها بررسی شدند. خواص ساختاری، پایداری ساختار پس از خروج لیتیم، پایداری ترمودینامیکی این پلی‍مورف‍ها نسبت به یکدیگر، ولتاژ نظری و خواص الکتریکی تمام پلی­مورف­ها بررسی شد. در تمام این بررسی­ها پلی­مورف­های مختلف با هم مقایسه شدند. با استفاده از این مطالعات نظری، مکانیزم­هایی جهت درک رفتار این ماده کاتدی پیشنهاد شد.