We report the study of lithium-ion diffusion in LiTi2O4 battery material by the analysis of muon spin polarization function at the muon site by DFT calculation. The important parameters which explain the lithium-ion diffusion will be derived from the function, including the field fluctuation rate and the local field distribution. The calculated results are shown in good agreement with the previously measured field distribution and the field fluctuation rate in LiTi2O4 at the ground state temperature. This method, therefore, may apply to the study of other battery materials.

1.
A.
Subhan
,
F.
Oemry
,
S. N.
Khusna
, and
E.
Hastuti
,
Ionics
25
,
1025
1034
(
2019
).
2.
B.
Prihandoko
,
S.
Proyono
,
A.
Subhan
, and
A.
Mulya
,
IOP Conf. Series: Mat. Sci. Eng.
202
,
012053
(
2017
).
3.
K.
Wu
,
X.
Lin
,
L.
Shao
,
M.
Shui
,
N.
Long
,
Y.
Ren
, and
J.
Shu
,
J. Power Sources
259
,
177
182
(
2014
).
4.
T. F.
Yi
,
H.
Liu
,
Y. R.
Zu
,
L. J.
Jiang
, and
R. S.
Zhu
,
J. Power Sources
215
,
258
265
(
2012
).
5.
J.
Sugiyama
,
K.
Mukai
,
Y.
Ikedo
,
H.
Nozaki
,
M.
Manson
, and
I.
Watanabe
,
Phys. Rev. B
103
,
147601
(
2009
).
6.
J.
Sugiyama
,
H.
Nozaki
,
I.
Umegaki
,
K.
Mukai
,
K.
Miwa
,
S.
Shiraki
,
T.
Hitosugi
,
A.
Suter
,
T.
Prokscha
,
Z.
Salman
,
J.
Lord
, and
M.
Mannson
,
Phys. Rev. B
92
,
014417
(
2015
).
7.
X.
Sun
,
P. V.
Radovanovic
, and
B.
Cui
,
New J. Chem
39
,
38
63
(
2015
).
8.
P.
Giannozzi
,
S.
Baroni
,
N.
Bonini
,
M.
Calandra
,
R.
Car
,
C.
Cavazzoni
,
D.
Ceresoli
,
G. L.
Chiarotti
,
M.
Cococcioni
,
I.
Dabo
,
A.
Dal Corso
,
S.
de Gironcoli
,
S.
Fabris
,
G.
Fratesi
,
R.
Gebauer
,
U.
Gerstmann
,
C.
Gougoussis
,
A.
Kokalj
,
M.
Lazzeri
,
L.
Martin-Samos
,
N.
Marzari
,
F.
Mauri
,
R.
Mazzarello
,
S.
Paolini
,
A.
Pasquarello
,
L.
Paulatto
,
C.
Sbraccia
,
S.
Scandolo
,
G.
Sclauzero
,
A. P.
Seitsonen
,
A.
Smogunov
,
P.
Umari
, and
R. M.
Wentzcovitch
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
395502
(
2009
).
9.
J. P.
Perdew
and
Y.
Wang
,
Phys. Rev. B
45
,
13244
(
1992
).
10.
E.
Suprayoga
,
A. A.
Nugroho
,
D.
Onggo
,
A. O.
Polyakov
,
T. T. M.
Palstram
and
I.
Watanabe
,
Physica B: Condensed Matter
545
,
76
79
(
2018
).
11.
J. S.
Moller
,
P.
Bonva
,
D.
Ceresoli
,
F.
Bernardini
,
S. J.
Blundell
,
T.
Lancaster
,
R.
De Renzi
,
N.
Marzari
,
I.
Watanabe
,
S.
Sulaiman
, and
M. I.
Mohamed-Ibrahim
,
Phys. Scr.
88
,
068510
(
2013
).
12.
F.
Bernardini
,
P.
Bonfa
,
S.
massidda
, and
R.
De Renzi
,
Phys. Rev. B
87
,
115148
(
2013
).
13.
M.
Celio
,
Phys. Rev. Lett.
56
,
2720
2723
(
1986
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.