| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-15页 |
| 1.1 锂离子电池简介 | 第7-9页 |
| 1.2 硅基材料的研究进展 | 第9-14页 |
| 1.2.1 硅材料的嵌锂机理 | 第10页 |
| 1.2.2 硅基材料的纳米化 | 第10-11页 |
| 1.2.3 硅基材料的薄膜化 | 第11页 |
| 1.2.4 硅基材料的复合 | 第11-12页 |
| 1.2.5 硅基材料的第一性原理研究 | 第12-14页 |
| 1.3 本文的研究目的和主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.3.1 研究目的 | 第14页 |
| 1.3.2 主要研究内容 | 第14-15页 |
| 2 基础理论和计算方法 | 第15-24页 |
| 2.1 Hartree-Fock方法 | 第15-18页 |
| 2.1.1 绝热近似 | 第16-17页 |
| 2.1.2 单电子近似 | 第17-18页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第18-21页 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第18页 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第18-19页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 | 第19-20页 |
| 2.2.4 局域密度近似（LDA） | 第20页 |
| 2.2.5 广义梯度近似（GGA） | 第20-21页 |
| 2.3 赝势方法 | 第21-22页 |
| 2.3.1 规范-守恒赝势 | 第21-22页 |
| 2.3.2 超软赝势（Ultrasoft Pseudopotential USPP） | 第22页 |
| 2.4 CASTEP软件介绍 | 第22-24页 |
| 2.4.1 CASTEP软件的相关理论 | 第23页 |
| 2.4.2 CASTEP软件的一些特点 | 第23-24页 |
| 3 锂嵌入硅晶胞的第一性原理研究 | 第24-39页 |
| 3.1 计算模型和方法 | 第24-28页 |
| 3.1.1 硅单胞模型 | 第24-25页 |
| 3.1.2 计算方法 | 第25页 |
| 3.1.3 收敛性测试 | 第25-28页 |
| 3.2 结果与讨论 | 第28-38页 |
| 3.2.1 硅晶胞中不同嵌锂浓度引起微观特性的变化 | 第28-36页 |
| 3.2.2 Li原子在Si晶胞中的迁移 | 第36-38页 |
| 3.3 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 锂嵌入Si(100)表面的第一性原理研究 | 第39-58页 |
| 4.1 计算模型和收敛性测试 | 第39-42页 |
| 4.1.1 计算模型和方法 | 第39-40页 |
| 4.1.2 Si(100)面的收敛性测试 | 第40-41页 |
| 4.1.3 Si(100)表面真空层厚度测试 | 第41-42页 |
| 4.2 结果与分析 | 第42-57页 |
| 4.2.1 Si(100)表面稳定嵌锂位置 | 第42-43页 |
| 4.2.2 2x2 Si(100)表面不同初始高度嵌锂后体系的结构 | 第43-45页 |
| 4.2.3 2x2 Si(100)表面不同嵌锂覆盖度的影响 | 第45-50页 |
| 4.2.4 相同覆盖度下不同构型对嵌锂体系的影响 | 第50-54页 |
| 4.2.5 Si(100)-2x1表面嵌锂特性 | 第54-57页 |
| 4.3 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 结论与展望 | 第58-59页 |
| 5.1 结论 | 第58页 |
| 5.2 展望 | 第58-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-65页 |
| 附录 | 第65页 |
| A. 作者在攻读学位期间参与的项目 | 第65页 |
