新材料学院陶国华课题组在LiFePO4材料研究中取得重要进展

锂离子电池在手机、数码相机、笔记本电脑上等便携式电子产品以及在纯电动汽车、插电式混合动力汽车中的应用已经取得了有目共睹的进步。其中LiFePO4材料因为其具有成本低、无毒无污染、高能量密度、良好的充放电循环性能以及优越的热稳定性等优势，迅速成为了锂离子电池正极材料中最具有前景的材料之一。尽管其具有上述优越的特性，但是较低的电导率还远远达不到人们的要求。然而电导率又与离子迁移率具有强相关性，因此对于LiFePO4中锂离子的扩散，特别是在有缺陷环境中的扩散机制还有很多值得深入探索的地方。

新材料学院陶国华教授课题组使用分子动力学模拟方法在不同温度下（600-1000K）对含有Li-Fe反位缺陷的LiFePO4材料进行了细致的研究。主要通过不同的缺陷浓度范围（~4-25%）和不同的缺陷分布来解释微观机制下Li-Fe反位缺陷对锂离子运输行为的影响。

图：不同Li-Fe反位缺陷浓度的模型在1000K下的模拟结果

图：两种不同Li-Fe反位缺陷分布的模型在600K的模拟结果。上面一排是4个反位Fe在[010]通道的模型，下面一排是4个反位的Fe在[001]方向的模型。其中蓝色的是反位的Li，绿色的是原位的Li。

相关工作发表在 Journal of Materials Chemistry A 期刊（DOI：10.1039/c5ta05062f）。第一作者为2013级硕士生胡博洋，通讯作者为陶国华教授。