| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 引言 | 第7-8页 |
| 1 文献综述 | 第8-23页 |
| 1.1 燃料电池 | 第8页 |
| 1.2 质子交膜燃料电池 | 第8-10页 |
| 1.2.1 结构与工作原理 | 第8-9页 |
| 1.2.2 优点及应用领域 | 第9-10页 |
| 1.3 质子交换膜介绍及其发展 | 第10-13页 |
| 1.4 全氟磺酸膜中质子迁移机理 | 第13-15页 |
| 1.5 高温质子交换膜 | 第15-16页 |
| 1.5.1 高温质子交换膜的优势 | 第15页 |
| 1.5.2 高温保水性优化 | 第15-16页 |
| 1.6 MD模拟在全氟磺酸质子交换膜中的应用 | 第16-17页 |
| 1.7 分子动力学模拟简介 | 第17-21页 |
| 1.7.1 力场 | 第18-19页 |
| 1.7.2 周期性边界条件 | 第19-20页 |
| 1.7.3 运动方程 | 第20页 |
| 1.7.4 常用分子模拟软件介绍 | 第20-21页 |
| 1.8 本论文的研究目的及意义 | 第21-23页 |
| 2 Hyfion膜与Hyfion/SiO_2混合膜的模型构建与模拟分析方法 | 第23-32页 |
| 2.1 模型构建 | 第23-26页 |
| 2.1.1 Hyfion膜模型构建 | 第23-25页 |
| 2.1.2 Hyfion/SiO_2混合膜模型构建 | 第25-26页 |
| 2.2 模拟条件设置 | 第26-27页 |
| 2.2.1 Hyfion膜模拟条件设置 | 第26-27页 |
| 2.2.2 Hyfion/SiO_2混合膜模拟条件设置 | 第27页 |
| 2.3 数据分析方法 | 第27-28页 |
| 2.4 模型验证 | 第28-32页 |
| 2.4.1 聚合度和链数对膜内局部结构的影响 | 第29-31页 |
| 2.4.2 聚合度和链数对水通道内水合离子结构的影响 | 第31-32页 |
| 3 Hyfion膜的分子动力学模拟结果分析 | 第32-46页 |
| 3.1 膜内微观结构 | 第32-33页 |
| 3.2 水通道结构分析 | 第33-36页 |
| 3.2.1 磺酸基团的局部微观结构 | 第33-35页 |
| 3.2.2 水分子和水合质子的局部微观结构 | 第35-36页 |
| 3.3 膜内分子扩散行为分析 | 第36-37页 |
| 3.4 氢键分析 | 第37-42页 |
| 3.4.1 氢键准则的确定 | 第37-40页 |
| 3.4.2 氢键数目分析 | 第40-41页 |
| 3.4.3 氢键动力学分析 | 第41-42页 |
| 3.5 水合离子结构分析 | 第42-45页 |
| 3.5.1 水合离子结构的分布情况 | 第42-43页 |
| 3.5.2 水合离子结构的扩散分析 | 第43-45页 |
| 3.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 Hyfion/SiO_2混合膜的分子动力学模拟结果分析 | 第46-62页 |
| 4.1 Hyfion/SiO_2混合膜膜内微观结构 | 第46-47页 |
| 4.2 Hyfion/SiO_2混合膜轴向密度分析 | 第47-49页 |
| 4.3 Hyfion/SiO_2混合膜局部微观结构分析 | 第49-53页 |
| 4.3.1 SiO_2颗粒对膜内磺酸基团周围局部微观结构的影响 | 第50-52页 |
| 4.3.2 SiO_2颗粒对膜内水通道内局部微观结构的影响 | 第52-53页 |
| 4.4 Hyfion/SiO_2混合膜内分子扩散行为分析 | 第53-55页 |
| 4.5 SiO_2颗粒在膜通道内的分布情况 | 第55-56页 |
| 4.6 混合膜内氢键分析 | 第56-60页 |
| 4.6.1 氢键准则确定 | 第57-59页 |
| 4.6.2 氢键数目分析 | 第59-60页 |
| 4.7 本章小结 | 第60-62页 |
| 结论 | 第62-63页 |
| 创新点与展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-72页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-75页 |
