發(fā)布時(shí)間：2021-08-07 17:22

　　近年來(lái),硫鋰電池和燃料電池作為一種有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料的新型能源,從而受到人們的關(guān)注�，F(xiàn)階段,鋰硫電池的“穿梭效應(yīng)”是限制鋰硫電池性能和應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一,尋找合適的正極復(fù)合材料來(lái)抑制“穿梭效應(yīng)”是亟待解決的問(wèn)題。共價(jià)有機(jī)化合物（COFs）因?yàn)榫哂锌烧{(diào)控的規(guī)則結(jié)構(gòu)和極性官能團(tuán),被認(rèn)為是錨定硫鋰化合物的理想潛在正極復(fù)合材料。選擇四種具有不同鏈接官能團(tuán)的COFs結(jié)構(gòu)作為正極材料,分別為:硼氧六元環(huán)鏈接的COF-1結(jié)構(gòu)、三嗪環(huán)鏈接的CTF-1結(jié)構(gòu)、亞胺鏈接的COF-LZU1及腙鏈接的COF-42結(jié)構(gòu)。采用投影綴加平面波方法（PAW）贗勢(shì),廣義梯度近似（GGA）Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）交換相關(guān)函數(shù),研究硫鋰化合物（Li₂S_n）與COFs的作用機(jī)理。通過(guò)分析吸附構(gòu)型、吸附能、電子密度差分以及態(tài)密度等性質(zhì),發(fā)現(xiàn)COFs材料與硫鋰化合物的化學(xué)吸附作用主要源于COFs表面極性N和O原子與Li之間的靜電作用力。在COF-42/Li₂S_n吸附構(gòu)型中,N和O原子與Li之間形成雙重類離子鍵,C... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋰硫電池介紹
        1.1.1 鋰硫電池的充放電原理
        1.1.2 鋰硫電池存在的問(wèn)題
    1.2 鋰硫電池正極材料的發(fā)展和研究
        1.2.1 多孔碳/硫復(fù)合正極材料
        1.2.2 雜原子摻雜碳/硫復(fù)合正極材料
        1.2.3 共價(jià)有機(jī)金屬框架/硫復(fù)合正極材料
    1.3 燃料電池的介紹
        1.3.1 燃料電池的工作原理
        1.3.2 燃料電池的發(fā)展
        1.3.3 鈀基催化劑
    1.4 本論文的研究意義與內(nèi)容
2 理論計(jì)算方法
    2.1 密度泛函理論
        2.2.1 Kohn-Sham方程
        2.2.2 局域密度近似(LDA)
        2.2.3 廣義梯度近似(GGA)
        2.2.4 綴加波投影贗勢(shì)(PAW)
    2.2 VASP的介紹
3 不同COFs結(jié)構(gòu)作為L(zhǎng)i-S正極復(fù)合材料的影響
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算方法與模型結(jié)構(gòu)
        3.2.1 計(jì)算方法
        3.2.2 Li_2S_n的模型結(jié)構(gòu)
        3.2.3 四種COFs的模型結(jié)構(gòu)
    3.3 硫鋰化合物在COF-1和CTF-1上吸附的機(jī)理研究
        3.3.1 硫鋰化合物在石墨烯和氮化硼上的吸附能和構(gòu)型
        3.3.2 硫鋰化合物在COF-1和CTF-1上的吸附位點(diǎn)和吸附能
        3.3.3 范德華力的作用
    3.4 硫鋰化合物在COF-LZU1和COF-42上吸附的機(jī)理研究
        3.4.1 硫鋰化合物在COF-LZU1和COF-42上的吸附能和構(gòu)型
        3.4.2 差分電荷分析和Bader電荷分析
        3.4.3 分波態(tài)密度和帶隙分析
        3.4.4 電池的溶劑化效應(yīng)
    3.5 小結(jié)
4 Pd基催化劑對(duì)ORR的影響
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算方法與模型結(jié)構(gòu)
        4.2.1 計(jì)算方法
        4.2.2 HPd_x和Pd的晶體結(jié)構(gòu)
    4.3 影響ORR催化的因素
        4.3.1 不同金屬的影響
        4.3.2 不同晶面的影響
    4.4 影響PdH_x催化活性的因素
        4.4.1 晶胞大小(拉伸、收縮)的影響
        4.4.2 H的影響
    4.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰硫電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王釗,趙凱森,孫宇,周丹,謝海明.  分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]燃料電池綜述[J]. 鄭蘭琴.  城市煤氣. 1981(06)



本文編號(hào)：3328211