近年來,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,從而受到人們的關注�，F(xiàn)階段,鋰硫電池的“穿梭效應”是限制鋰硫電池性能和應用的關鍵因素之一,尋找合適的正極復合材料來抑制“穿梭效應”是亟待解決的問題。共價有機化合物（COFs）因為具有可調控的規(guī)則結構和極性官能團,被認為是錨定硫鋰化合物的理想潛在正極復合材料。選擇四種具有不同鏈接官能團的COFs結構作為正極材料,分別為:硼氧六元環(huán)鏈接的COF-1結構、三嗪環(huán)鏈接的CTF-1結構、亞胺鏈接的COF-LZU1及腙鏈接的COF-42結構。采用投影綴加平面波方法（PAW）贗勢,廣義梯度近似（GGA）Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）交換相關函數(shù),研究硫鋰化合物（Li₂S_n）與COFs的作用機理。通過分析吸附構型、吸附能、電子密度差分以及態(tài)密度等性質,發(fā)現(xiàn)COFs材料與硫鋰化合物的化學吸附作用主要源于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吸附構型中,N和O原子與Li之間形成雙重類離子鍵,C... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    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/硫復合正極材料
        1.2.2 雜原子摻雜碳/硫復合正極材料
        1.2.3 共價有機金屬框架/硫復合正極材料
    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容
2 理論計算方法
    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(PAW)
    2.2 VASP的介紹
3 不同COFs結構作為Li-S正極復合材料的影響
    3.1 引言
    3.2 計算方法與模型結構
        3.2.1 計算方法
        3.2.2 Li_2S_n的模型結構
        3.2.3 四種COFs的模型結構
    3.3 硫鋰化合物在COF-1和CTF-1上吸附的機理研究
        3.3.1 硫鋰化合物在石墨烯和氮化硼上的吸附能和構型
        3.3.2 硫鋰化合物在COF-1和CTF-1上的吸附位點和吸附能
        3.3.3 范德華力的作用
    3.4 硫鋰化合物在COF-LZU1和COF-42上吸附的機理研究
        3.4.1 硫鋰化合物在COF-LZU1和COF-42上的吸附能和構型
        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
    3.5 小結
4 Pd基催化劑對ORR的影響
    4.1 引言
    4.2 計算方法與模型結構
        4.2.1 計算方法
        4.2.2 HPd_x和Pd的晶體結構
    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
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


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



本文編號：3328211