《表1 Li、Na掺杂前后橄榄石型NaFePO4的理论晶格常数与橄榄石型NaFePO4的实验晶格常数》

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《碱金属掺杂橄榄石型NaFePO_4的第一性原理研究》

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注：为了与后续掺杂体系直接对比，本文中采用了1×1×3超胞进行计算，而文献[8]，[10]和[11]的数据则对应1×1×1的单胞．

表1给出了本研究中的NaFePO4与已有理论计算[10-11]和实验NaFePO4[8]的晶格常数对比（为保持一致性，调整了Materials Project (MP）[10]计算中的NaFePO4晶轴方向使其与实验NaFePO4[8]的晶轴方向保持一致），以及其碱金属掺杂前后的晶格常数对比．可以看出，本研究中的NaFePO4晶格常数和单倍分子式（formula unit，FU）体积与Bianchini等[11]的计算结果间的偏差均小于1%；与MP中NaFePO4的晶格常数a、b的偏差在1%以内，与c偏差为1.2%，FU体积偏差约为2.4%，这是由于本研究与MP的计算参数设置不同，导致存在了一定的偏差；与实验NaFePO4的晶格常数偏差均小于1%，FU体积偏差约为2.4%．一般情况下，DFT对晶格常数的计算精度为3%左右，在计算误差范围内，本研究结果与实验数据符合良好．另外，Li、Na掺杂后，NaFePO4晶格常数变化不大，且最大变化率小于1%．同时，掺杂后的FU体积变化与掺杂的锂、钠离子半径一致．铁位锂掺杂使得FU体积从8.196×10-2 nm3减少到8.163×10-2 nm3，而铁位钠掺杂则使FU体积增加到8.236×10-2 nm3．综上，Li、Na掺杂不会破坏橄榄石型NaFePO4的原始晶格结构，掺杂浓度较为合理．