钠离子电池正极材料普鲁士蓝掺镍的第一性原理

王博¹，刘双宇¹，兰珍云²，徐丽¹，陈新¹，韩钰¹，李慧¹，刘海镇¹，盛鹏¹，赵广耀¹，谢健²

1. 全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室2. 浙江大学材料科学与工程学院

摘 要：基于密度泛函理论的第一性原理计算,对普鲁士蓝类钠离子正极材料进行镍掺杂的研究,得到不同掺镍比例时晶体晶格常数的变化。研究发现,当掺镍比例为0.5时,所得结构在钠的脱嵌过程中材料的晶格变化非常小即零应变。这主要是因为在该掺杂比例时,材料的结构对称性最高,因此结构稳定性好。该工作为其他过渡金属的掺杂时选择掺杂的位置和比例提供指导作用。

关键词：钠离子电池;正极材料;普鲁士蓝类似物;掺杂;第一性原理;