第一原理計算によるスピネル型LiNi<SUB>0.5</SUB>Mn<SUB>1.5</SUB>O<SUB>4</SUB>の電子構造と理論電位

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タイトル別名
  • Electronic structures and theoretical voltage of LiNi<SUB>0.5</SUB>Mn<SUB>1.5</SUB>O<SUB>4</SUB> by first principles calculations

抄録

第一原理計算を用いてスピネル型の高電位正極材料LiNi0.5Mn1.5O4のエネルギー，電子構造に関して詳細な検討を行った．種々の規則構造群に対する全エネルギー計算の結果，フェリ磁性状態で空間群P4332を有する構造が最安定であることが示された．理論電位の計算結果は4.7 Vが得られ、これは実験結果とも一致する．充放電前後の電子構造変化を解析したた結果，Ni2+←→Ni4+での酸化還元反応が充放電反応を担うことが明らかになった．またNiの3d軌道と比較するとMnの3d軌道成分の寄与は小さいことも確認された．このことはスピネル型構造の結晶格子を維持できればMn以外の元素でも同様の5V級活物質となりうることを示唆している．そこで，Liとの複酸化物としてスピネル型構造LiTi2O4を有するTiに注目し，MnをTiで置換したLiNi0.5Ti1.5O4の理論電位を計算した。その結果，LiNi0.5Ti1.5O4においても4.9 Vという高電位を示すことが示された．

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詳細情報 詳細情報について

  • CRID
    1390001205622889728
  • NII論文ID
    130006983027
  • DOI
    10.14853/pcersj.2012s.0.594.0
  • 本文言語コード
    ja
  • データソース種別
    • JaLC
    • CiNii Articles
  • 抄録ライセンスフラグ
    使用不可

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