Abstract
In order to characterize the process of intercalation the electronic states (partial and total density of states) of talc, the Fermi level, the potential energy minima are evaluated within the projector augmented wave method (PAW). It is shown that the p-states of O mainly form the valence band while s- states of Si, O, Мg mainly form the conduction band of the talc. The calculated band gap is 5,08 еV. Total energy of the talc with the penetrated lithium into these minima is analyzed. It is obtained that the thermodynamically stable state of the talc/Li system is realized with lithium in the van der Waals gap of the talc structure. This fact coincides with experimental data according to which a guest penetrates exactly into the van der Waals gap during intercalation process. The lithium atom intercalated into the minima of the initial talc potential energy causes the reduction of the band gap and increase in the Fermi energy. These results will be used in the industrial production of batteries.
Highlights
Используя метод проекций присоединенных волн (PAW), установлены парциальные и общая плотности электронных состояний талька (Mg3Si4O10(OH)2), положение уровня Ферми, минимумы потенциальной энергии
Загальні густини електронних станів та енергія Фермі: для вихідного тальку, 16, 20, 24 - для тальку з інтеркальованим літієм у відповідні координати 16, 20, 24-го мінімумів потенційної енергії
В. Методы вычислительной физики в теории твёрдого тела [Текст] / В
Summary
Використовуючи метод проекцій приєднаних хвиль (PAW), встановлено парціальні та загальну густини електронних станів тальку (Mg3Si4O10(OH)2), положення рівня Фермі, мінімуми потенціальної енергії. Проаналізовано значення загальної енергії комірки тальку із впровадженим в неї атомом Li. Встановлено, що термодинамічно вигідні положення Li є у ван-дер-ваальсовій щілині структури тальку. Ключові слова: тальк, електронні характеристики, інтеркаляція, літій, ABINIT, PAW, мінімуми потенціальної енергії. Используя метод проекций присоединенных волн (PAW), установлены парциальные и общая плотности электронных состояний талька (Mg3Si4O10(OH)2), положение уровня Ферми, минимумы потенциальной энергии. Проанализированы значения общей энергии ячейки талька с внедренными в нее атомами Li. Установлено, что термодинамически выгодные положения Li есть в ван-дер-ваальсовой щели структуры талька. Ключевые слова: тальк, электронные характеристики, интеркаляция, литий, ABINIT, PAW, минимумы потенциальной энергии
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
