CN117476117B - 一种晶体结构中初始磁矩的预测方法 - Google Patents
一种晶体结构中初始磁矩的预测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117476117B CN117476117B CN202311817235.5A CN202311817235A CN117476117B CN 117476117 B CN117476117 B CN 117476117B CN 202311817235 A CN202311817235 A CN 202311817235A CN 117476117 B CN117476117 B CN 117476117B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crystal structure
- atom
- electron
- valence
- magnetic moment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000005090 crystal field Methods 0.000 claims description 15
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 claims description 11
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- WFSRWJJESXWWSH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Fe+2].[Mn+2].[Ni+2].[Na+] Chemical compound [O-2].[Fe+2].[Mn+2].[Ni+2].[Na+] WFSRWJJESXWWSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical group [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910021437 lithium-transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004471 energy level splitting Methods 0.000 claims 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 21
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052685 Curium Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VIEVWNYBKMKQIH-UHFFFAOYSA-N [Co]=O.[Mn].[Li] Chemical class [Co]=O.[Mn].[Li] VIEVWNYBKMKQIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTHKJEYUQSLYTH-UHFFFAOYSA-N [Co]=O.[Ni].[Li] Chemical class [Co]=O.[Ni].[Li] QTHKJEYUQSLYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDSMHEZTLOUMLM-UHFFFAOYSA-N [Li].[O].[Co] Chemical class [Li].[O].[Co] IDSMHEZTLOUMLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N aluminum lithium cobalt(2+) nickel(2+) oxygen(2-) Chemical class [Li+].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Co++].[Ni++] NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium atom Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010205 computational analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FRMOHNDAXZZWQI-UHFFFAOYSA-N lithium manganese(2+) nickel(2+) oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2].[Ni+2].[Li+] FRMOHNDAXZZWQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEXMICRJPVUPSN-UHFFFAOYSA-N lithium manganese(2+) oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2].[Li+] QEXMICRJPVUPSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical class [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C10/00—Computational theoretical chemistry, i.e. ICT specially adapted for theoretical aspects of quantum chemistry, molecular mechanics, molecular dynamics or the like
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C60/00—Computational materials science, i.e. ICT specially adapted for investigating the physical or chemical properties of materials or phenomena associated with their design, synthesis, processing, characterisation or utilisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本申请提供了一种晶体结构中初始磁矩的预测方法。读取晶体结构，获取晶体结构中原子的元素种类、原子数量和原子占位信息；根据元素种类和原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息；根据电荷分布信息确定晶格结构中每个原子的剩余价电子数目；根据原子占位信息确定晶体结构中的过渡金属的电子轨道能级分裂信息以及高低自旋态，从而确定电子在电子轨道上的电子填充方式；根据剩余价电子数目和电子填充方式，确定每个原子具体的电子排布；根据每个原子的电子排布，得到其孤对电子数，作为对应原子的初始磁矩。本申请建立起电荷和磁矩之间的映射关系，可以更准确地预测晶体结构尤其是复杂体系晶体结构的初始磁矩。
Description
技术领域
本申请涉及计算分析技术领域，尤其涉及一种晶体结构中初始磁矩的预测方法。
背景技术
密度泛函理论(Density functional theory ，缩写DFT)是一种广泛应用于计算物理和化学领域的理论方法，用于不同物质的电子结构和性质，该计算理论相比电子波函数更高效和可行。
使用DFT计算含有d区元素和f区元素的晶体体系时，多采用自旋极化计算，以更好地描述体系中的电子分布、能带结构以及磁性行为等。在实际计算中，开启自旋极化时，需要设置初始磁矩，使体系的初始电荷分布尽可能合理，否则可能会计算得到错误的结果。然而初始磁矩的设置较为复杂和繁琐，且初始磁矩的设置需要依赖一定的经验，特别是在含有多种可变价的过渡金属的电池正极材料体系中。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种晶体结构中初始磁矩的预测方法，该方法可以更准确地预测晶体结构尤其是复杂体系晶体结构的初始磁矩。
为了达到上述目的，本申请提供了一种晶体结构中初始磁矩的预测方法，其包括以下步骤：
读取晶体结构，获取晶体结构中原子的元素种类、原子数量和原子占位信息；
根据所述元素种类和所述原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息；
根据所述电荷分布信息确定晶格结构中每个原子的剩余价电子数目；
根据所述原子占位信息确定晶体结构中的过渡金属的电子轨道能级分裂信息以及高低自旋态，从而确定电子在电子轨道上的电子填充方式；
根据所述剩余价电子数目和所述电子填充方式，确定每个原子具体的电子排布；
根据每个原子的所述电子排布，得到其孤对电子数，作为对应原子的初始磁矩。
由此，本申请将确定的原子占位信息和预测的电荷分布信息结合起来，可以逐步计算和推导晶体结构中所有原子的初始磁矩，建立起电荷和磁矩之间的映射关系。由于本申请在预测的过程中考虑了元素类型、原子数量和原子占位信息等多方面的因素，而这些因素都与初始磁矩相关，因此，预测出的初始磁矩结果更准确可靠。此外，本申请预测方法中的各步骤都可以通过计算机进行大规模处理，因此，能够实现高通量预测，提高了材料研究的效率。
在任意实施方式中，所述根据所述元素种类和所述原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息的步骤包括：
输入晶体结构中各个元素的初始参考价态，以及可变价元素的氧化还原对的变价顺序；其中，所述初始参考价态多为元素的最常见价态；
根据所述氧化还原对的变价顺序，遍历每一个氧化还原对，对于每一个氧化还原对，确定需要变价的氧化还原对数量，从而得到晶体结构中每个原子的电荷分布信息。
由于氧化还原对的变价顺序是晶体结构中较为明确的信息，因此依赖其计算出的电荷分布信息准确度高，进而计算出的初始磁矩更准确可靠。
在任意实施方式中，所述确定需要变价的氧化还原对数量的方法是：按照最远分布原则，赋予晶体结构中对应原子以相应的电荷，直至体系总电荷量为0，达到电荷平衡。
利用“最远分布原则”可以在更短时间内得到准确的需要变价的氧化还原对数量。
在任意实施方式中，所述可变价元素的氧化还原对的变价顺序通过密度泛函理论计算得到。
利用密度泛函理论可以更高效地计算出氧化还原对的变价顺序。
在任意实施方式中，所述电子轨道能级分裂信息通过以下方式得到：根据所述原子占位信息，采用晶体场理论计算得到。
晶体场理论计算过渡金属元素的电子轨道能级分裂信息更具针对性，且结果更准确。
在任意实施方式中，所述晶体结构为过渡金属氧化物的晶体结构。
在任意实施方式中，所述晶体结构为锂过渡金属氧化物的晶体结构。
在任意实施方式中，所述晶体结构是包括d区元素和f区元素中的至少一种元素的化合物的晶体结构。
在任意实施方式中，所述晶体结构为锂镍钴锰氧化物的晶体结构或钠镍铁锰氧化物的晶体结构。
附图说明
图1为本申请实施例1的预测方法针对的Li9Ni21Co3Mn3O54的晶体结构；
图2为本申请实施例2的预测方法针对的Na18Ni9Fe9Mn9O54的晶体结构；
图3为本申请提供的初始磁矩的预测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的晶体结构中初始磁矩的预测方法。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。
对于含d区元素和/或f区元素的复杂体系晶体而言，其受占位环境（晶体场、表面不饱和配位等）、原子高低自旋、元素类型等多种因素影响，因此初始磁矩的预测难度高，往往依赖经验预测的结果准确度低。
基于此，本申请提供了提出了一种晶体结构中初始磁矩的预测方法，其包括以下步骤：
读取晶体结构，获取晶体结构中原子的元素种类、原子数量和原子占位信息；
根据所述元素种类和所述原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息；
根据所述电荷分布信息确定晶格结构中每个原子的剩余价电子数目；
根据所述原子占位信息确定晶体结构中的过渡金属的电子轨道能级分裂信息以及高低自旋态，从而确定电子在电子轨道上的电子填充方式；
根据所述剩余价电子数目和所述电子填充方式，确定每个原子具体的电子排布；
根据每个原子的所述电子排布，得到其孤对电子数，作为对应原子的初始磁矩。
由此，本申请将确定的原子占位信息和预测的电荷分布信息结合起来，可以逐步计算和推导晶体结构中所有原子的初始磁矩。由于本申请在预测的过程中考虑了元素类型、原子数量和原子占位信息等多方面的因素，而这些因素都与初始磁矩相关，因此，预测出的初始磁矩结果更准确可靠。
此外，本申请预测方法中的各步骤都可以通过计算机进行大规模处理，因此，能够实现高通量预测，提高了材料研究的效率。
本申请预测方法中，原子的元素种类、原子数量和原子占位信息均为晶体结构的客观、已知的信息，可以直接获得。晶体是电中性的化合物，其遵循电荷平衡规则，因此，根据元素种类和原子数量可以预测出每个原子的电荷分布信息。基于以上结果即可逐步计算得到每个原子的剩余价电子数目、电子填充方式、每个原子具体的电子排布、孤对电子数。
在本申请的预测方法中，高低自旋态指电子占据电子轨道能级的方式。在高自旋态下，电子的自旋角动量(可以是向上或向下)倾向于相同方式排列，会在半填满当前电子能级时，继续填充其它的电子能级。在低自旋态下，电子会在半填满当前电子能级时，先以相反的自旋角动量填满当前电子能级，然后继续以相同方式填充其它电子能级。对于4d、5d过渡金属，由于其具有较高的晶体场稳定化能，多表现为低自旋。而3d过渡金属较为复杂，但可根据经验给出特定体系的自旋态，如Fe3+、Mn4+在过渡金属氧化物的八面体晶体场中多为高自旋态。
在一些实施方式中，所述根据所述元素种类和所述原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息的步骤包括：
输入晶体结构中各个元素的初始参考价态，以及可变价元素的氧化还原对的变价顺序；然后根据所述氧化还原对的变价顺序，遍历每一个氧化还原对，对于每一个氧化还原对，确定需要变价的氧化还原对数量，从而得到晶体结构中每个原子的电荷分布信息。
由于氧化还原对的变价顺序是可以通过理论计算或实验得到的较为明确的信息，因此依赖其计算出的电荷分布信息准确度高，进而计算出的初始磁矩更准确可靠。
在上述获得电荷分布信息的过程中，对于未定义初始参考价态的元素，其初始参考价态选取为该元素的最常见价态。
在一些实施方式中，所述确定需要变价的氧化还原对数量的方法是：按照最远分布原则，赋予晶体结构中对应原子以相应的电荷，直至体系总电荷量为0，达到电荷平衡。
最远分布原则是指：使需要变价的的原子在晶体结构中尽可能的相距最远，在这种分布原则下晶体结构中相同元素的不同价态原子在空间上会倾向于较为合理的均匀分布。
在一些实施方式中，所述可变价元素的氧化还原对的变价顺序通过密度泛函理论计算得到。
利用密度泛函理论可以更高效地计算出氧化还原对的变价顺序。
在一些实施方式中，所述电子轨道能级分裂信息通过以下方式得到：根据所述原子占位信息，采用晶体场理论计算得到。
晶体场理论是一种描述过渡金属离子在晶体中的化学性质的理论。该理论认为，离子在晶体中受到周围离子的电场作用，形成了一个晶体场。这个晶体场会影响离子的电子结构和化学性质。根据晶体场理论，过渡金属离子的d电子能级会被晶体场分裂成若干个不同能量的子能级。因此，晶体场理论对过渡金属元素更具针对性。
前文所述的本申请任意的晶体结构中初始磁矩的预测方法适用于各类晶体结构，尤其是对过渡金属氧化物的晶体，或者包括d区元素（例如铜、银、金、锌、镉、汞、钪、钇、镉、镥、等）和f区元素（例如镧、铈 、镨、钕、钷、钐、钚、镅、锔、锫等）中的至少一种元素的晶体的预测更具针对性，预测结果准确、可靠。具体的金属氧化物包括但不限于锂过渡金属氧化物，钠过渡金属氧化物，例如锂镍钴锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、钠镍铁锰氧化物等。以上过渡金属氧化物常作为电池的正极活性材料，了解这些材料体系中的电子分布、能带结构及磁性行为对预测电池性能有重要作用。而利用本申请的方法可以预测出更准确的初始磁矩，从而为获得材料更准确的多方面电性能、磁性能提供基础。
实施例
以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
以包含锂离子脱嵌的三元层状过渡金属氧化物锂离子正极材料的晶体构型为例，其化学式为Li9Ni21Co3Mn3O54，晶体结构如图1所示，通过第一性原理计算软件得到的磁矩为如下：
[-0.0, -0.0, -0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 2.8,2.8, 2.8, 0.9, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.0, 0.0, 0.8, 0.8, 0.9, 0.0, 0.0,0.9, 0.0, 0.0, 0.0, 0.8, 0.0, -0.0, 0.0, 0.1, 0.0, -0.0, -0.0, -0.0, 0.0, -0.0, -0.0, -0.0, -0.0, -0.0, -0.0, -0.0, 0.0, 0.1, 0.0, -0.0, -0.0, 0.1, 0.0,-0.0, 0.0, 0.1, -0.0, -0.0, 0.1, 0.0, -0.0, -0.0, 0.1, -0.0, -0.0, 0.1, 0.1,-0.0, 0.0, -0.0, -0.0, -0.0, -0.0, 0.1, -0.0, 0.0, -0.0, -0.0, 0.1, -0.0,0.1, -0.0, 0.1, -0.0, -0.0, -0.0, 0.0]。
利用以下步骤预测该化学式晶体的初始磁矩。
第一步，输入晶体结构，读取原子信息，信息如下。
['Co', 'Co', 'Co', 'Li', 'Li', 'Li', 'Li', 'Li', 'Li', 'Li', 'Li', 'Li', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni','Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'O','O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O']。
第二步，输入晶体结构中各个元素的初始参考价态和氧化还原对的变价顺序，氧化还原对的变价顺序通过密度泛函理论计算即可得到。结果如下：
{'Mn': (3, 4)},{ 'Ni': (2, 3)},{'Ni': (3, 4)},{'Co': (3, 4)}, {'O':(-2, -1)}。
第三步，根据氧化还原对的变价顺序，遍历每一个氧化还原对。对于每一个氧化还原对，按照最远分布原则，赋予晶体结构中对应原子以相应的电荷，直至体系总电荷量为0，达到电荷平衡，以上过程随即确定了需要变价的氧化还原对数量，从而得到晶体结构中每个原子的电荷分布信息，如下：
['Co3+', 'Co3+', 'Co3+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Li1+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni4+', 'Ni3+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni3+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'Ni4+', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-']；
第四步，根据晶体结构中各原子的电荷分布，确定晶格结构中每个原子的剩余价电子数目，结果如下。
[6, 6, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 3, 3, 3, 7, 7, 6, 6, 6, 6, 7, 7,6, 7, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 6, 6, 6, 6, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8]
第五步，根据原子占位信息经过晶体场理论计算后确定晶体结构中的过渡金属的电子轨道能级分裂信息，同时获得高低自旋态，从而确定电子在电子轨道上的电子填充方式；
第六步，根据剩余价电子数目和电子填充方式，确定每个原子具体的电子排布。
第七步，根据每个原子的电子排布，得到其孤对电子数，作为对应原子的初始磁矩，用相同方法对晶体结构中所有原子的初始磁矩进行统计，即得到该晶体构型的初始磁矩分布，具体如下。
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 3, 3, 3, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1,0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
将以上预测结果与实际初始磁矩作比较，可发现：预测得到的初始磁矩分布在总磁矩之和以及每种元素的不同磁矩对应的原子数与第一性原理计算软件得到的结果一致，仅在位置分布上存在较小的差异，表明本申请所述的初始磁矩预测方法具有较好的准确度。对于计算时输入的初始磁矩，位置分布上的较小差异几乎不影响最终第一性原理计算得到的最终收敛结果。
实施例2
以包含钠离子脱嵌的三元层状过渡金属氧化物钠离子正极材料的晶体构型为例，其化学式为Na18Ni9Fe9Mn9O54，晶体结构如图2所示，通过第一性原理计算软件得到的磁矩如下。
[4.3, 4.3, 4.3, 4.3, 4.3, 4.3, 4.3, 4.3, 4.3, 3.0, 3.0, 3.0, 3.0,3.0, 3.0, 3.0, 3.0, 3.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,1.0, 1.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1,0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0, 0.1, 0.0,0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0, 0.1, 0.1, 0.1,0.1, 0.1, 0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.1, 0.1]。
利用以下步骤预测该化学式晶体的初始磁矩。
第一步，输入晶体结构，读取原子信息，信息如下。
['Fe', 'Fe', 'Fe', 'Fe', 'Fe', 'Fe', 'Fe', 'Fe', 'Fe', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Mn', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na','Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Na', 'Ni','Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'Ni', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O','O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O']。
第二步，输入晶体结构中各个元素的初始参考价态和氧化还原对的变价顺序，氧化还原对的变价顺序通过密度泛函理论计算即可得到。结果如下：
{'Mn': (3, 4)},{ 'Ni': (2, 3)},{'Ni': (3, 4)},{'Fe': (3, 4)}, {'O':(-2, -1)}。
第三步，根据氧化还原对的变价顺序，遍历每一个氧化还原对。对于每一个氧化还原对，按照最远分布原则，赋予晶体结构中对应原子以相应的电荷，直至体系总电荷量为0，达到电荷平衡，以上过程随即确定了需要变价的氧化还原对数量，从而得到晶体结构中每个原子的电荷分布信息，如下：
['Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Fe3+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Mn4+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Na1+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'Ni3+', 'O2-', 'O2-','O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-','O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-','O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-','O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-','O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-', 'O2-']。
第四步，根据晶体结构中各原子的电荷分布，确定晶格结构中每个原子的剩余价电子数目，结果如下。
[5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8,8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8]
第五步，根据原子占位信息经过晶体场理论计算后确定晶体结构中的过渡金属的电子轨道能级分裂信息，同时获得高低自旋态，从而确定电子在电子轨道上的电子填充方式。
第六步，根据剩余价电子数目和电子填充方式，确定每个原子具体的电子排布。
第七步，根据每个原子的电子排布，得到其孤对电子数，作为对应原子的初始磁矩，用相同方法对晶体结构中所有原子的初始磁矩进行统计，即得到该晶体构型的初始磁矩分布，具体如下。
[5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
将以上预测结果与实际初始磁矩作比较，可发现：预测得到的初始磁矩分布在总磁矩之和以及每种元素的不同磁矩对应的原子数与第一性原理计算软件得到的结果一致(第一性原理计算的Fe3+的磁矩为4.3，对应的理论磁矩值为5)，表明本申请所述的初始磁矩预测方法具有较好的准确度。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。
Claims (8)
1.一种晶体结构中初始磁矩的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
读取晶体结构，获取晶体结构中原子的元素种类、原子数量和原子占位信息；
根据所述元素种类和所述原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息；
根据所述电荷分布信息确定晶格结构中每个原子的剩余价电子数目；
根据所述原子占位信息确定晶体结构中的过渡金属的电子轨道能级分裂信息以及高低自旋态，从而确定电子在电子轨道上的电子填充方式；
根据所述剩余价电子数目和所述电子填充方式，确定每个原子具体的电子排布；
根据每个原子的所述电子排布，得到其孤对电子数，作为对应原子的初始磁矩；
其中，所述根据所述元素种类和所述原子数量预测晶体结构中每个原子的电荷分布信息的步骤包括：
输入晶体结构中各个元素的初始参考价态，以及可变价元素的氧化还原对的变价顺序；
根据所述氧化还原对的变价顺序，遍历每一个氧化还原对，对于每一个氧化还原对，确定需要变价的氧化还原对数量，从而得到晶体结构中每个原子的电荷分布信息。
2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述确定需要变价的氧化还原对数量的方法是：按照最远分布原则，赋予晶体结构中对应原子以相应的电荷，直至体系总电荷量为0，达到电荷平衡。
3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述可变价元素的氧化还原对的变价顺序通过密度泛函理论计算得到。
4.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述电子轨道能级分裂信息通过以下方式得到：根据所述原子占位信息，采用晶体场理论计算得到。
5.根据权利要求1-4任一项所述的预测方法，其特征在于，所述晶体结构为过渡金属氧化物的晶体结构。
6.根据权利要求1-4任一项所述的预测方法，其特征在于，所述晶体结构为锂过渡金属氧化物的晶体结构。
7.根据权利要求1-4任一项所述的预测方法，其特征在于，所述晶体结构为包括d区元素和f区元素中的至少一种元素的化合物的晶体结构。
8.根据权利要求1-4任一项所述的预测方法，其特征在于，所述晶体结构为锂镍钴锰氧化物的晶体结构或钠镍铁锰氧化物的晶体结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311817235.5A CN117476117B (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种晶体结构中初始磁矩的预测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311817235.5A CN117476117B (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种晶体结构中初始磁矩的预测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117476117A CN117476117A (zh) | 2024-01-30 |
| CN117476117B true CN117476117B (zh) | 2024-04-23 |
Family
ID=89626051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311817235.5A Active CN117476117B (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种晶体结构中初始磁矩的预测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117476117B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107942270A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-04-20 | 昆明理工大学 | 一种利用计算机测定六方晶系金属氧化物磁性类型的方法 |
| KR20200092536A (ko) * | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 연세대학교 산학협력단 | 페로브스카이트 및 준 페로브스카이트 관련 물질의 분석 방법 및 장치 |
| CN111952362A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-11-17 | 华中科技大学 | 磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法 |
| CN112395762A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-23 | 福州大学 | 基于原子在亚晶格占位行为的高熵合金力学性能计算方法 |
| CN113327652A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-31 | 扬州大学 | 一种基于注意力机制和晶体图卷神经网络的晶体性质预测和分类方法 |
| CN114613441A (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-10 | 长春工业大学 | 基于d带中心理论的Heusler合金铁磁交换机制与马氏体相变 |
| CN115455677A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-09 | 南京航空航天大学 | 一种二维磁体磁热效应的多尺度计算方法及系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110066414A1 (en) * | 2007-01-03 | 2011-03-17 | Mills Randell L | System and Method of Computing and Rendering the Nature of Molecules,Molecular Ions, Compounds and Materials |
| TW201941778A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-11-01 | 謝天傑 | 靈芝酸 |
| CN113311020B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-05-05 | 上海大学 | 一种基于高通量第一性原理计算预测材料热电性能的方法 |
| CN116092615B (zh) * | 2023-04-06 | 2023-08-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 掺杂元素分布倾向的确定方法和确定装置 |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311817235.5A patent/CN117476117B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107942270A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-04-20 | 昆明理工大学 | 一种利用计算机测定六方晶系金属氧化物磁性类型的方法 |
| CN111952362A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-11-17 | 华中科技大学 | 磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法 |
| KR20200092536A (ko) * | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 연세대학교 산학협력단 | 페로브스카이트 및 준 페로브스카이트 관련 물질의 분석 방법 및 장치 |
| CN112395762A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-23 | 福州大学 | 基于原子在亚晶格占位行为的高熵合金力学性能计算方法 |
| CN114613441A (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-10 | 长春工业大学 | 基于d带中心理论的Heusler合金铁磁交换机制与马氏体相变 |
| CN113327652A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-31 | 扬州大学 | 一种基于注意力机制和晶体图卷神经网络的晶体性质预测和分类方法 |
| CN115455677A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-09 | 南京航空航天大学 | 一种二维磁体磁热效应的多尺度计算方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 用密度泛函理论研究ZrnB(n=1-13)团簇的结构及性质;雷雪玲， 祝恒江，王先明， 罗有华;《物理化学学报》;20081118;第24卷(第9期);第1-7页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117476117A (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Marker et al. | Evolution of structure and lithium dynamics in LiNi0. 8Mn0. 1Co0. 1O2 (NMC811) cathodes during electrochemical cycling | |
| Grenier et al. | Intrinsic kinetic limitations in substituted lithium-layered transition-metal oxide electrodes | |
| Wang et al. | Different effects of Al substitution for Mn or Fe on the structure and electrochemical properties of Na0. 67Mn0. 5Fe0. 5O2 as a sodium ion battery cathode material | |
| Xu et al. | Evolution of dead lithium growth in lithium metal batteries: experimentally validated model of the apparent capacity loss | |
| Yan et al. | Atomic to nanoscale investigation of functionalities of an Al2O3 coating layer on a cathode for enhanced battery performance | |
| An et al. | Correlation of electrolyte volume and electrochemical performance in lithium-ion pouch cells with graphite anodes and NMC532 cathodes | |
| Liang et al. | Ab Initio Study on Surface Segregation and Anisotropy of Ni-Rich LiNi1–2 y Co y Mn y O2 (NCM)(y≤ 0.1) Cathodes | |
| Moitzheim et al. | Investigation of the Li-Ion Insertion Mechanism for Amorphous and Anatase TiO2Thin-Films | |
| Rodrigues et al. | Anode-dependent impedance rise in layered-oxide cathodes of lithium-ion cells | |
| Lu et al. | The Effect of Co Substitution for Ni on the Structure and Electrochemical Behavior of T2 and O2 Structure Li2/3 [Co x Ni1/3− x Mn2/3] O 2 | |
| DE102015211110A1 (de) | Aktivmaterial für eine Kathode einer Batteriezelle, Kathode und Batteriezelle | |
| Lee et al. | Electronic and bonding properties of LiMn2O4 spinel with different surface orientations and doping elements and their effects on manganese dissolution | |
| Tornheim et al. | Preformed anodes for high-voltage lithium-ion battery performance: fluorinated electrolytes, crosstalk, and the origins of impedance rise | |
| Yoon et al. | Low temperature electrochemical properties of Li [NixCoyMn1-xy] O2 cathode materials for lithium-ion batteries | |
| CN105244493B (zh) | 一种去除锂离子电池正极材料中磁性物质的方法 | |
| Piper et al. | Axial crystal fields in the ionic model | |
| Beck et al. | Neutron diffraction and electrochemical studies of Na0. 79CoO2 and Na0. 79Co0. 7Mn0. 3O2 cathodes for sodium-ion batteries | |
| Ko et al. | Synergistic effect of Na and Al co-doping on the electrochemical properties of Li [Ni0. 8Mn0. 1Co0. 1] O2 cathode materials for Li-ion batteries | |
| Eldesoky et al. | Long-term study on the impact of depth of discharge, C-rate, voltage, and temperature on the lifetime of single-crystal NMC811/artificial graphite pouch cells | |
| Zhuang et al. | Theory of layered-oxide cathode degradation in Li-ion batteries by oxidation-induced cation disorder | |
| Jeong et al. | The enhancement of cyclability of Ni‐rich LiNi0. 9Co0. 05− xMn0. 05Znx cathode materials by the substitution of Zn for Co | |
| Wu et al. | Quantitative resolution of complex stoichiometric changes during electrochemical cycling by density functional theory-assisted electrochemical quartz crystal microbalance | |
| CN117476117B (zh) | 一种晶体结构中初始磁矩的预测方法 | |
| Biendicho et al. | In situ investigation of commercial Ni (OH) 2 and LaNi5-based electrodes by neutron powder diffraction | |
| CN116092615B (zh) | 掺杂元素分布倾向的确定方法和确定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |