| 本论文创新点 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-47页 |
| ·引言 | 第13页 |
| ·燃料电池概述 | 第13-15页 |
| ·燃料电池的概念和分类 | 第13-14页 |
| ·燃料电池的发展瓶颈 | 第14-15页 |
| ·燃料电池阴极氧还原反应 | 第15-22页 |
| ·氧还原反应路径和机理 | 第15-16页 |
| ·氧还原电催化剂 | 第16-22页 |
| ·铂基电催化剂 | 第16-17页 |
| ·钯基电催化剂 | 第17-18页 |
| ·氮掺杂碳基电催化剂 | 第18-19页 |
| ·金属与氮共掺杂碳基电催化剂 | 第19-20页 |
| ·金属负载石墨烯电催化剂 | 第20-22页 |
| ·电催化反应及电催化剂设计的理论模拟研究 | 第22-34页 |
| ·电催化反应的理论模拟研究 | 第22-29页 |
| ·溶剂效应 | 第22-24页 |
| ·电极电势的模拟 | 第24-29页 |
| ·电催化剂设计的理论模拟研究 | 第29-34页 |
| ·氢电极电催化剂的理论研究 | 第29-30页 |
| ·氧电极电催化剂的理论研究 | 第30-34页 |
| ·本论文的设计思路和主要内容 | 第34-35页 |
| 参考文献 | 第35-47页 |
| 第二章 理论模型及计算方法 | 第47-58页 |
| ·理论模型 | 第47-52页 |
| ·含氧物种吸附自由能的计算及其之间的定量关系 | 第47-48页 |
| ·氧还原反应路径的分析 | 第48-50页 |
| ·各个氧还原反应步骤标准平衡电势的计算及活性控制步骤的确定 | 第50-51页 |
| ·ORR活性火山(Volcano)关系图的构建 | 第51页 |
| ·各种石墨烯结构对含氧物种吸附能力的电子结构分析 | 第51-52页 |
| ·计算方法 | 第52-55页 |
| ·密度泛函理论 | 第52-53页 |
| ·周期性结构模型和布洛赫定理 | 第53-54页 |
| ·赝势和自洽计算 | 第54-55页 |
| ·相关密度泛函理论计算软件包介绍 | 第55页 |
| 附录 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-58页 |
| 第三章 不同类型氮掺杂石墨烯作为氧还原电催化剂的研究 | 第58-78页 |
| ·引言 | 第58页 |
| ·计算模型和参数 | 第58-60页 |
| ·氧还原反应中间体(~*O_2,~*OOH,~*O和~*OH)的吸附特性 | 第60-63页 |
| ·氧还原反应路径分析 | 第63-65页 |
| ·活性控制步骤和活性火山关系 | 第65-69页 |
| ·石墨烯氮掺杂结构的形成能 | 第69页 |
| ·石墨烯氮掺杂结构作为氧还原电催化剂的分析 | 第69-70页 |
| ·石墨烯氮掺杂结构对含氧物种的吸附强度与其电子结构的关系 | 第70-73页 |
| ·本章小结 | 第73页 |
| 附录 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 第四章 过渡金属(铁钴镍)与氮共掺杂石墨烯作为氧还原电催化剂的研究 | 第78-100页 |
| ·引言 | 第78页 |
| ·计算模型和参数 | 第78-79页 |
| ·氧还原反应中间体(~*O_2,~*OOH,~*O和~*OH)的吸附特性 | 第79-84页 |
| ·氧还原反应路径分析 | 第84-86页 |
| ·活性控制步骤和活性火山关系 | 第86-89页 |
| ·金属与氮共掺杂石墨烯结构的形成能 | 第89-90页 |
| ·金属与氮共掺杂石墨烯结构作为氧还原电催化剂的分析 | 第90-91页 |
| ·金属与氮共掺杂石墨烯结构对含氧物种的吸附强度与其电子结构的关系 | 第91-94页 |
| ·本章小结 | 第94-95页 |
| 附录 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-100页 |
| 第五章 铁钴镍负载石墨烯作为氧还原电催化剂的研究 | 第100-120页 |
| ·引言 | 第100页 |
| ·计算模型与参数 | 第100-101页 |
| ·氧还原反应中间体(~*O_2,~*OOH,~*O和~*OH)的特性吸附 | 第101-106页 |
| ·活性控制步骤和活性火山关系 | 第106-109页 |
| ·铁钴镍负载石墨烯结构的键合能 | 第109-110页 |
| ·铁钴镍负载石墨烯结构作为氧还原电催化剂的分析 | 第110-111页 |
| ·铁钴镍负载石墨烯结构对含氧物种的吸附强度与其电子结构的关系 | 第111-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 附录 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-120页 |
| 第六章 总结与展望 | 第120-123页 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 | 第123-124页 |
| 致谢 | 第124页 |
