本文从第一性原理出发，研究了掺杂Cr和Co过渡金属对尖晶石LiMn<,2>O<,4>的电子结构影响，重点探讨充电末期掺杂元素对LiMn<,2>O<,4>亚稳态材料(λ-MRO<,2>)结构稳定性的影响，详细阐述了掺杂提高材料稳定性的机理。 通过对比Cr掺杂前后的生成焓后发现，λ-Mn<,x>Cr<,2-x>O<,4>的稳定性明显增强，但是掺杂比例不宜过高。然后从键布居、局域态密度和能带等方面对掺杂后的电子结构变化予以描述。最后得出结论：掺杂后，分子结构的电子结构布居发生了变化，O-p轨道上电子明显增加，Mn-d轨道周围电荷增加的很少，而O-p轨道占据低能级分子轨道，这就从理论上解释了掺杂Cr增强稳定性的原因。 为了进一步研究过渡态金属对材料亚稳态结构的影响，在研究Cr掺杂的基础上，又研究了掺杂Co对亚稳态λ-MnO<,2>结构的影响。研究发现，其生成焓的数值相对较小，掺杂后体系总能量降低并不明显。当Co的掺杂比例大于1／4时，其掺杂生成焓基本保持不变。最后从态密度和能带角度分析了其电子结构， Co掺杂虽可以增加O-p轨道电子填充，但轨道积分表明，其填充增值很小，更多的电子仍局于Co-d轨道周围。金属d轨道能级高于O-p轨道，这就导致掺杂Co后分子总能量高于掺杂Cr的结构，所以它对稳定性的增强不如Cr。 温度不同和结晶条件差异会造成合成LiMn<,2>O<,4>晶胞参数大小不一致。我们利用第一性原理，系统研究了晶胞参数大小对系统嵌入电压、生成焓的影响。研究发现，当晶胞参数(a=b=c)小于8.20 A时，体系的电压随晶胞参数的增大而增加，稳定性也随之加强。但当晶胞参数(a=b=c)高于8.20 A，晶胞参数继续增大导致电压降低和稳定性削弱，这与实验值8.22 A相符。为了更清楚地分析晶胞参数影响，我们把Li嵌入的过程分为化学效应(仅Li嵌入过程)和结构效应(仅体积膨胀过程)，最后得出结论：当发生化学效应时，大部分电子转移到O-p的周围，但是还有相当部分电子转移到Mn-d轨道，此时体系处于亚稳态；亚稳态结构导致晶胞膨胀而发生结构效应，此时Mn-d轨道上的电子也会向O-p轨道转移，使结构最终趋于平衡稳态。