二維材料是指厚度僅有單層或數(shù)層原子的晶體或非晶材料,其電子只在一個(gè)非納米尺度（1-100nm）的二維空間內(nèi)做自由運(yùn)動(dòng)。自從2004年二維石墨烯（Graphene）被安德烈·杰姆（Andre Geim）和克斯特亞·諾沃消洛夫（Konstantin Novoselov）等英國(guó)科學(xué)家首次使用機(jī)械剝離方法被成功分離以來,以石墨烯為代表的二維材料因其優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)等性能成為研究者們關(guān)注的熱點(diǎn)。相比于體相材料,納米石墨烯,磷烯,銻烯等二維材料由于具備更大的比表面積,更多的活性位點(diǎn),開放的鋰/鈉離子的擴(kuò)散通道,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電極材料倍率性能低、充放電時(shí)的體積膨脹等缺陷,因而在二次電池儲(chǔ)能電極材料中極具應(yīng)用前景。本論文采用基于密度泛函理論（DFT,Density functional theory）的第一性原理計(jì)算方法結(jié)合從頭算分子動(dòng)力學(xué)（AIMD,Ab Initio Molecular Dynamics）模擬手段,對(duì)二維單原子層的石墨烯、銻烯以及石墨烯/銻烯異質(zhì)結(jié)的晶體結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)、力學(xué)等性能進(jìn)行系統(tǒng)地理論模擬研究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)比研究了鋰/鈉在該類單層和異質(zhì)結(jié)二維材料上的吸咐和擴(kuò)... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

二維材料的分類圖

圖 1.2 不同種類二維材料示意圖[16]維材料(h-BN)是繼石墨烯發(fā)現(xiàn)后的類似石墨烯層狀結(jié)構(gòu)的二石墨烯，而且性質(zhì)也和石墨烯基本相同。二維六方氮化 sp2的形式雜化形成共價(jià)鍵。在弱范德華力的約束下加，形成和石墨烯很相似的層狀結(jié)構(gòu)，六方氮化硼常數(shù)為 2.50 [17]。六方氮化硼因具有和石墨烯類似，也是合成立方氮化硼(c-BN)的主要原料。六方氮化墨烯有著許多共通之處。例如，它的彈性模量高、高。然而，六方氮化硼有著比石墨烯更加出色的理化性的環(huán)境下，六方氮化硼表現(xiàn)出了比石墨烯更加優(yōu)異學(xué)性質(zhì)，促使六方氮化硼在導(dǎo)熱、潤(rùn)滑、儲(chǔ)氫、電池化等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用[18]。此外，在理論模擬中于結(jié)構(gòu)類似和晶格常數(shù)互相匹配，所以它們之間可以

渡金屬 Mo 原子組成，每層中的 Mo 原子與 S 原子弱的范德華力，層間距約為 0.65nm[21]，是一種新，顯然和石墨烯的結(jié)構(gòu)不同。二維過渡金屬硫化物光學(xué)、電子學(xué)、催化領(lǐng)域、能量?jī)?chǔ)存和氣體檢測(cè)領(lǐng)子及光學(xué)性質(zhì)，都有很大的用途，例如當(dāng) MoS2塊隙由 1.30eV 變成了 1.80eV 的直接帶隙，該直接帶二維過渡金屬硫化物 MoS2，SnS2和 WS2等也展現(xiàn)mA h g-1)，但是，經(jīng)過循環(huán)之后，其容量存在衰減法增強(qiáng)了這些材料的電化學(xué)性能，例如，摻雜、與對(duì)其他性能的影響。昝文艷等人利用第一性原理研究了其結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)等，說明了其在的應(yīng)用[26]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二維溝道材料的潛力股:單層磷銻化合物（英文）[J]. 蔡波,謝美秋,張勝利,黃呈熙,闞二軍,陳顯平,顧宇,曾海波.  Science China Materials. 2016(08)
[2]半導(dǎo)體量子器件物理講座 第一講 異質(zhì)結(jié)構(gòu)和量子結(jié)構(gòu)[J]. 余金中,王杏華.  物理. 2001(03)

博士論文
[1]二維材料及其雜化異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)的第一性原理研究[D]. 昝文艷.蘭州大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2903724