用第一性原理研究LixMnPO4的Jahn-Teller效应

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算了可作为锂离子电池正极材料LixMnPO4(x=0，0.5,1)的晶体结构与电子特性。研究表明，从LiMnPO4到MnPO4晶体体积发生了显著的变化，这一变化主要是由MnPO4中的Mn3-离子的Jahn-Teller效应引起的。Jahn-Teller效应对Li0.5MnPO4也生了重要的影响。当Mn离子从二价变到三价的时候，其失去的电子占据轨道为d(x2-y2)。计算结果显示，Li0.5MnPO4的带隙小于LiMnPO4与MnPO4的带隙。