一般局拍认为,计环满过湖境量比的LiNi0.5Mn1.5O4是一种有序型的尖晶石结构,属于P4332空间群;而非计量比的商LiNi0.5Mn1.5O4−δ是一种无序型的建业明沉常叶任谓胡财尖晶石结构,属于F来自d3m空间群。δ值从0开始增加到0.31的过程,也同时是材料结构无病令序化增加的过程。右图对比了两种结构类型的差别。
右图是Li+在无序型尖晶石和有序尖晶石中的扩散路径示意图:在无序尖晶石(权材Fd3m)中,四面体8a位置的锂可移动到16c空白位置,相应地扩散路径为8a-16c;而在有序尖晶石(P4332)中,八面体16c空位按照1:3的比例被分成八面体4a位和八面体12d 位,形成的扩散路径是8c-4a和8c-12击春胜d;
通过库仑电势计算的方法比较Li+在LiNi0.5Mn1.5O4移动的定点位能,可以得到这三种扩散路径的难度从易到难依次为:8c-4a< 8a-16c< 8c-12d。由于在有序尖晶石中只有25%的最易扩散路径,因此,无序尖晶石更有利于锂离子扩散。中子衍射数据的结果也证实,锂离子的扩散速率随着δ值的增加而增加;在电子导电率方面,无序型尖晶石比有序尖配唤晶石高了2~3 个数量级。因此,无序型尖晶石培腊凯比有序尖晶石更适合在大倍率下充放电。
