| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-22页 |
| 1.1 引言：二维材料 | 第9-10页 |
| 1.2 石墨烯及其衍生物的结构、性质与应用 | 第10-14页 |
| 1.2.1 石墨烯的性质 | 第11-12页 |
| 1.2.2 石墨烯的生长 | 第12-13页 |
| 1.2.3 石墨烯中的缺陷 | 第13-14页 |
| 1.3 氮掺杂石墨烯 | 第14-15页 |
| 1.4 过渡金属碳化物 | 第15-17页 |
| 1.5 石墨烯等层状材料在锂硫电池中的应用 | 第17页 |
| 1.6 过渡金属二硫化物 | 第17-21页 |
| 1.6.1 层状结构 | 第18-19页 |
| 1.6.2 电子性质 | 第19-21页 |
| 1.6.3 一维和零维结构 | 第21页 |
| 1.7 论文内容安排 | 第21-22页 |
| 第2章 密度泛函理论：从理论基础到实际应用 | 第22-40页 |
| 2.1 理论背景：多体量子力学问题 | 第22页 |
| 2.2 电子系统和晶格系统的退耦 | 第22-24页 |
| 2.3 单电子近似 | 第24-25页 |
| 2.3.1 Hartree近似 | 第24-25页 |
| 2.3.2 Hartree-Fock近似 | 第25页 |
| 2.4 密度泛函理论——多体问题 | 第25-28页 |
| 2.4.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第26-28页 |
| 2.5 密度泛函理论——单体问题 | 第28-33页 |
| 2.5.1 交换关联能 | 第28-29页 |
| 2.5.2 Kohn-Sham方程 | 第29-30页 |
| 2.5.3 自洽场方法 | 第30页 |
| 2.5.4 Kohn-Sham方程的本征值 | 第30-33页 |
| 2.6 密度泛函理论——实际应用中的近似 | 第33-37页 |
| 2.6.1 基矢 | 第34页 |
| 2.6.2 赝势 | 第34-35页 |
| 2.6.3 交换关联泛函 | 第35-37页 |
| 2.7 所用软件包简介：VASP程序包 | 第37-38页 |
| 2.8 第一原理计算结果的表征 | 第38-39页 |
| 2.8.1 形成能 | 第38-39页 |
| 2.8.2 模拟扫描隧道显微镜图样 | 第39页 |
| 2.9 本章小结 | 第39-40页 |
| 第3章 缺陷及掺杂石墨烯在锂硫电池中的应用 | 第40-56页 |
| 3.1 本章引言 | 第40页 |
| 3.2 缺陷石墨烯对硫的吸附及储锂性能研究 | 第40-49页 |
| 3.2.1 计算方法和模型 | 第41页 |
| 3.2.2 缺陷石墨烯对硫原子的吸附 | 第41-46页 |
| 3.2.3 硫-石墨烯复合结构与锂原子的反应 | 第46-49页 |
| 3.3 氮掺杂石墨烯对锂硫团簇的吸附作用 | 第49-51页 |
| 3.3.1 计算方法和模型 | 第50-51页 |
| 3.3.2 氮掺杂石墨烯吸附锂硫团簇的稳定性比较 | 第51页 |
| 3.4 Ti_3C_2与Ti_3C_2X_2（X = F, OH）吸附剂 | 第51-53页 |
| 3.4.1 计算方法和模型 | 第51页 |
| 3.4.2 Ti_3C_2衍生物对锂硫团簇吸附的稳定性研究 | 第51-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-56页 |
| 第4章 过渡金属硫族化合物杂化纳米管的结构调制 | 第56-68页 |
| 4.1 本章引言 | 第56-57页 |
| 4.2 计算方法和模型 | 第57页 |
| 4.3 纳米带和纳米管的稳定性比较 | 第57-59页 |
| 4.4 经典模型 | 第59-61页 |
| 4.5 经典模型与DFT结果的比较 | 第61-62页 |
| 4.6 SMoTe纳米管的稳定性 | 第62-65页 |
| 4.7 SMoTe纳米管的电子结构 | 第65-67页 |
| 4.8 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 过渡金属硫族化合物低维结构中的缺陷 | 第68-80页 |
| 5.1 本章引言 | 第68-69页 |
| 5.2 计算方法和模型 | 第69页 |
| 5.3 纳米带的弯折 | 第69-70页 |
| 5.4 缺陷纳米管的结构 | 第70-71页 |
| 5.5 经典模型 | 第71-73页 |
| 5.6 经典模型与DFT结果的比较 | 第73-76页 |
| 5.7 缺陷纳米球的稳定性 | 第76-78页 |
| 5.8 缺陷纳米管的电子结构 | 第78页 |
| 5.9 缺陷纳米管拟合实验形貌 | 第78页 |
| 5.10 本章小结 | 第78-80页 |
| 第6章 结论 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-91页 |
| 致谢 | 第91-93页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第93页 |