新型鋰離子電池負極材料——黑磷儲鋰性能的第一性原理研究.pdf

1、基于密度泛函理論，本文采用第一性原理PAW--GGA方法，研究了以下三個方面的問題。
　　 一、對白P和紅P的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)進行了理論研究。分析了白P這種分子晶體占據(jù)軌道的簡并情況，所得出的結(jié)果和分子軌道理論相符合。利用在一定溫度和壓強條件下的分子動力學(xué)方法模擬了從白P到紅P的準一維結(jié)構(gòu)，和其它文獻所述一樣，這樣的準一維結(jié)構(gòu)極其不穩(wěn)定，因為它的能量比白P的還要高。
　　 二、對黑P這種新型鋰離子電池負極材料的原子和電

2、子結(jié)構(gòu)作了系統(tǒng)而全面的計算和分析。黑P層與層之間的相互作用是Van der Waals葛生力(KeesomForce)的結(jié)果。由于葛生力主要是一種靜態(tài)電極矩產(chǎn)生的，因而黑P層間作用主要來源于靜電作用。此外，本文還對比了體相黑P的帶隙(0.19eV)和單層黑P的帶隙(0.75eV)，認為這種差異來自于層與層之間的Van der Waals作用。
　　 三、利用選擇性分子動力學(xué)方法（Selective Molecular Dynam