Laubach, Sonja ; Laubach, Stefan ; Schmidt, Peter C. ; Gröting, Melanie ; Albe, Karsten ; Jaegermann, Wolfram ; Wolf, Walter (2009)
Structure, Electronic Structure and Defect Formation Energies of LixCo1-yNiyO2 as a Function of x (0<x<1) and y (y = 0, 0.5, 1).
In: Zeitschrift für Physikalische Chemie, 223 (10-11)
doi: 10.1524/zpch.2009.6082
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
LixCoO2 and LixNiO2 (0.5<x<1) are prototype cathode materials in lithium ion batteries.Both systems show degradation and fatigue during electrochemical cycling. We have performed band structure calculations based on density-functional theory for a series of compounds Lix(Co,Ni)O2 (0<x<1). The distribution of the transition metals (TM) cobalt and nickel on TM sites as well as the electronic structure of these compounds is investigated with focus on the change of oxidation states of cobalt, nickel and oxygen during lithium de-intercalation. We also study the total energy as a function of the lithium content x, including the vibrational energy Ev and the formation energy of lithium vacancies E(VLi). It is found that Ev is small compared to E(VLi) and that E(VLi) is increasing with increasing x for all systems.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2009 |
| Autor(en): | Laubach, Sonja ; Laubach, Stefan ; Schmidt, Peter C. ; Gröting, Melanie ; Albe, Karsten ; Jaegermann, Wolfram ; Wolf, Walter |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Structure, Electronic Structure and Defect Formation Energies of LixCo1-yNiyO2 as a Function of x (0<x<1) and y (y = 0, 0.5, 1) |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | Dezember 2009 |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Zeitschrift für Physikalische Chemie |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 223 |
| (Heft-)Nummer: | 10-11 |
| DOI: | 10.1524/zpch.2009.6082 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | LixCoO2 and LixNiO2 (0.5<x<1) are prototype cathode materials in lithium ion batteries.Both systems show degradation and fatigue during electrochemical cycling. We have performed band structure calculations based on density-functional theory for a series of compounds Lix(Co,Ni)O2 (0<x<1). The distribution of the transition metals (TM) cobalt and nickel on TM sites as well as the electronic structure of these compounds is investigated with focus on the change of oxidation states of cobalt, nickel and oxygen during lithium de-intercalation. We also study the total energy as a function of the lithium content x, including the vibrational energy Ev and the formation energy of lithium vacancies E(VLi). It is found that Ev is small compared to E(VLi) and that E(VLi) is increasing with increasing x for all systems. |
| Freie Schlagworte: | Defect Formation Energies, Electronic Structure, Cobalt, Lithium, Nickel |
| Zusätzliche Informationen: | SFB 595 Cooperation A3, C1 |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung Zentrale Einrichtungen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese > Teilprojekt A3: Grenzflächen und dünne Schichten von Ionenleitern: Elektronische Struktur, elektrochemische Potentiale, Defektbildung und Degradationsmechanismen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C1: Quantenmechanische Computersimulationen zur Elektronen- und Defektstruktur oxidischer Materialien 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) |
| Hinterlegungsdatum: | 04 Aug 2011 08:07 |
| Letzte Änderung: | 25 Mär 2015 21:48 |
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