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COMPUTATIONAL ANALYSIS OF STRUCTURAL STABILITY AND RESISTANCE TO GAMMA AND ELECTRON RADIATION IN LMO AND LNMO SPINELS.

This study investigates the response to gamma and electron radiation of materials used as cathodes in lithium-ion batteries, specifically LiMnO (LMO) and LiNiMnO(LNMO), through the computational analysis of displacement cross-sections per atom. The results indicate that the partial substitution of M...

Descripción completa

Publicado en:Revista Cubana de Física Vol. 43; no. 1; pp. 20 - 25
Autores principales: VALDÉS, D., LEYVA, A., CRUZ, C.
Formato: Artículo
Publicado: Universidad de La Habana 7/15/2026
Materias:
Radiation
Lithium manganese oxide
Simulation methods & models
Gamma rays
Spinel group
Stability (Mechanics)
Radiation damage
Acceso en línea:Ver este registro en EBSCOhost
Sumario:This study investigates the response to gamma and electron radiation of materials used as cathodes in lithium-ion batteries, specifically LiMnO (LMO) and LiNiMnO(LNMO), through the computational analysis of displacement cross-sections per atom. The results indicate that the partial substitution of Mn with Ni in LNMO significantly increases radiation resistance, which is attributed to the strengthening of Ni-O covalent bonds, the reduction of Jahn-Teller distortions, and the stabilization of the crystal lattice. Monte Carlo simulations using the MCCM software reveal that LNMO requires energies 1.31.8 times higher for the initiation of atomic displacement cascades compared to LMO.
Este estudio investiga la respuesta a la radiación ganma y electrónica de materiales empleados como cátodo en baterías de iones de litio, específicamente LiMnO (LMO) y LiNiMnO (LNMO), mediante el análisis computacional de las secciones eficaces de desplazamientos por átomo. Los resultados indican que la sustitución parcial de Mn por Ni en el LNMO incrementa significativamente la resistencia a la radiación, lo cual se atribuye al fortalecimiento de enlaces covalentes Ni-O, la reducción de las distorsiones Jahn-Teller y la estabilización de la red cristalina. Las simulaciones por Monte Carlo usando el software MCCM revelan que el LNMO requiere de energías 1,3 1,8 veces mayores para que se dé inicio a las cascadas de desplazamiento atómico en comparación con LMO.