傳質(zhì)過程與化學反應一直以來都是化學化工的核心問題。由于外加電場可直接改變核外電子、原子及分子等粒子的微觀運動,進而影響宏觀的傳質(zhì)過程及化學反應的發(fā)生和進行。因此,人們對外加電場如何影響傳質(zhì)過程及化學反應的相關(guān)研究自上世紀以來就方興未艾,有關(guān)研究成果也常見諸于Nature、Science、JACS等著名學術(shù)期刊。但就該領(lǐng)域的研究方法而言,學者們更多的側(cè)重于量化計算和實驗手段,從分子動力學模擬角度理解該領(lǐng)域內(nèi)在機制的有關(guān)研究還少有文獻報道。這些年來開發(fā)的以O(shè)PLS-AA力場(Optimized Potentials for Liquid Simulations All Atom Force Field)及反應力場(Reactive Force Field,ReaxFF)等為代表的分子動力學模擬方法,為考察大量原子及分子的擴散過程及化學反應的內(nèi)在機理提供了可能。將有望為該領(lǐng)域的研究提供一個嶄新的視角,開展一些原本無法通過實驗和量化計算完成的研究,與它們形成互補,并取得一些創(chuàng)新性的研究成果。因此,本文擬采用OPLS-AA及ReaxFF分子動力學模擬方法,分別以脈沖充電下抑制鋰金屬電池枝晶生長及外...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 外加電場的研究概況
        1.1.1 靜電場及脈沖電場
        1.1.2 外加電場的應用研究
    1.2 電場對鋰金屬電池的性質(zhì)影響
        1.2.1 鋰金屬電池簡介
        1.2.2 鋰金屬電池的研究背景
        1.2.3 鋰金屬電池的枝晶生長問題
        1.2.4 鋰金屬電池的實驗研究
        1.2.5 鋰金屬電池的模擬研究
        1.2.6 電場在鋰金屬電池中的應用研究
    1.3 外加電場對化學反應的影響研究
        1.3.1 化學反應及其強化途徑
        1.3.2 外加電場在化學反應中的實驗研究
        1.3.3 外加電場在化學反應中的理論研究
    1.4 本論文的主要研究對象和內(nèi)容
2 分子動力學模擬及其理論
    2.1 引言
    2.2 分子動力學模擬的計算原理
    2.3 分子動力學模擬的系綜
    2.4 分子動力學模擬的力場
    2.5 小結(jié)
3 脈沖充電方法實現(xiàn)高穩(wěn)定性鋰金屬電池的分子動力學模擬
    3.1 引言
    3.2 模擬部分
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 鋰離子的擴散性質(zhì)
        3.3.2 鋰離子在電解質(zhì)溶液中的溶劑化結(jié)構(gòu)
        3.3.3 與實驗結(jié)果的比較驗證
    3.4 小結(jié)
4 外加電場下甲苯氧化反應的分子動力學模擬
    4.1 引言
    4.2 模擬部分
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 外加電場對甲苯氧化反應的影響
        4.3.2 不同密度下外加電場對甲苯氧化反應的影響
        4.3.3 不同電場強度下的外加電場對甲苯氧化反應的影響
        4.3.4 不同溫度下外加電場對甲苯氧化反應的影響
        4.3.5 外加電場下甲苯氧化反應的機理研究
    4.4 小結(jié)
5 結(jié)論與建議
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 建議與展望
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果



本文編號：4037500