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石墨烯和过渡金属硫化物结构设计与应用的理论研究

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

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