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Understanding local defects in Li-Ion battery electrodes through combined DFT/NMR studies: Application to LiVPO4F

hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
dc.contributor.authorBAMINE, Tahya
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
hal.structure.identifierLaboratoire réactivité et chimie des solides - UMR CNRS 7314 [LRCS]
dc.contributor.authorBOIVIN, Edouard
hal.structure.identifierInstitut des Matériaux Jean Rouxel [IMN]
dc.contributor.authorBOUCHER, Florent
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
hal.structure.identifierConditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation [CEMHTI]
hal.structure.identifierDepartment of Chemical Engineering
dc.contributor.authorMESSINGER, Robert J.
hal.structure.identifierConditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation [CEMHTI]
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
dc.contributor.authorSALAGER, Elodie
hal.structure.identifierConditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation [CEMHTI]
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
dc.contributor.authorDESCHAMPS, Michaël
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
hal.structure.identifierLaboratoire réactivité et chimie des solides - UMR CNRS 7314 [LRCS]
dc.contributor.authorMASQUELIER, Christian
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
dc.contributor.authorCROGUENNEC, Laurence
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
dc.contributor.authorMÉNÉTRIER, Michel
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
hal.structure.identifierRéseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
dc.contributor.authorCARLIER-LARREGARAY, Dany
dc.date.issued2017
dc.identifier.issn1932-7447
dc.description.abstractEnIn a recent study, we showed by solid-state NMR that LiVPO4F, which is a promising material as positive electrode for Li-ion batteries, often exhibits some defects that may affect its electrochemical behavior. In this paper, we use DFT calculations based on the projector augmented-wave (PAW) method in order to model possible defects in this (paramagnetic) material and to compute the Fermi contact shifts expected for Li nuclei located in their proximity. The advantage of the PAW approach versus FP-LAPW we have been previously using is that it allows considering large supercells suitable to model a diluted defect. In the first part of this paper, we aim to validate the Fermi contact shifts calculation using the PAW approach within the VASP code. Then we apply this strategy for modeling possible defects in LiVPO4F. By analogy with the already existing homeotypic LiVOPO4 phase, we first replace one fluoride ion, along the VO2F4 chains, by an oxygen one and consider, in a second step, an association with a lithium vacancy. As a result, the agreement between the calculated NMR spectra and the experimental one is satisfying. In both cases, the local electronic structure and the spin transfer mechanisms from V3+ or V4+ ions to the Li nuclei are analyzed.
dc.description.sponsorshipDevelopment of New High Voltage Positive Electrodes for Sustainable Li-Ion Batteries - ANR-12-PRGE-0005
dc.description.sponsorshipLaboratory of excellency for electrochemical energy storage
dc.language.isoen
dc.publisherAmerican Chemical Society
dc.title.enUnderstanding local defects in Li-Ion battery electrodes through combined DFT/NMR studies: Application to LiVPO4F
dc.typeArticle de revue
dc.identifier.doi10.1021/acs.jpcc.6b11747
dc.subject.halChimie/Matériaux
bordeaux.journalJournal of Physical Chemistry C
bordeaux.page3219-3227
bordeaux.volume121
bordeaux.issue6
bordeaux.peerReviewedoui
hal.identifierhal-01493011
hal.version1
hal.popularnon
hal.audienceInternationale
hal.origin.linkhttps://hal.archives-ouvertes.fr//hal-01493011v1
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.jtitle=Journal%20of%20Physical%20Chemistry%20C&rft.date=2017&rft.volume=121&rft.issue=6&rft.spage=3219-3227&rft.epage=3219-3227&rft.eissn=1932-7447&rft.issn=1932-7447&rft.au=BAMINE,%20Tahya&BOIVIN,%20Edouard&BOUCHER,%20Florent&MESSINGER,%20Robert%20J.&SALAGER,%20Elodie&rft.genre=article


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