| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 引言 | 第15-17页 |
| 1.2 基于石墨烯构建的纳米/埃米通道 | 第17-28页 |
| 1.2.1 石墨烯纳米/埃米通道的实验研究成果 | 第17-24页 |
| 1.2.2 石墨烯纳米/埃米通道输运机理研究现状 | 第24-28页 |
| 1.3 埃米/纳米通道物质输运中的关键力学问题 | 第28-33页 |
| 1.3.1 固/液离子界面处的分子间力作用机制 | 第28-31页 |
| 1.3.2 二维通道端口效应影响下的离子脱水 | 第31-32页 |
| 1.3.3 埃米通道物质筛选调控机理 | 第32-33页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第33-35页 |
| 第二章 石墨烯埃米通道离子输运机理的研究方法 | 第35-43页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 分子动力学模拟 | 第35-42页 |
| 2.2.1 分子动力学模拟简介 | 第35-36页 |
| 2.2.2 分子动力学模拟基本计算流程 | 第36-37页 |
| 2.2.3 分子动力学模拟力场及算法 | 第37-39页 |
| 2.2.4 Metadynamics方法 | 第39-42页 |
| 2.3 本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 埃米通道离子输运的电荷不对称效应 | 第43-57页 |
| 3.1 引言 | 第43-44页 |
| 3.2 模拟计算方法 | 第44-46页 |
| 3.2.1 经典分子动力学模拟 | 第44-45页 |
| 3.2.2 从头算分子动力学模拟 | 第45-46页 |
| 3.2.3 电流计算 | 第46页 |
| 3.2.4 摩擦力计算 | 第46页 |
| 3.3 埃尺度通道离子输运 | 第46-48页 |
| 3.4 离子水合结构 | 第48-51页 |
| 3.5 离子水合结构在通道内的摩擦力学行为 | 第51-53页 |
| 3.6 模拟参数多样性选择验证 | 第53-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-57页 |
| 第四章 脱水效应阻碍二维埃尺度通道内的离子电导 | 第57-69页 |
| 4.1 引言 | 第57-58页 |
| 4.2 模拟计算方法 | 第58-59页 |
| 4.3 埃尺度通道的电导阻碍 | 第59-62页 |
| 4.3.1 埃尺度通道的离子电流及电导 | 第59-61页 |
| 4.3.2 埃尺度通道的离子迁移率 | 第61-62页 |
| 4.4 平均力势 | 第62-63页 |
| 4.5 部分脱水的分子细节 | 第63-65页 |
| 4.5.1 离子水合层的动态变化 | 第63-64页 |
| 4.5.2 不同通道高度Ca~(2+)离子的平均力势 | 第64-65页 |
| 4.5.3 不同通道高度Ca~(2+)离子配位数变化 | 第65页 |
| 4.6 能垒与部分脱水的关系 | 第65-68页 |
| 4.7 本章小结 | 第68-69页 |
| 第五章 埃尺度单层石墨烯孔的离子筛选机理研究 | 第69-79页 |
| 5.1 引言 | 第69-70页 |
| 5.2 模拟方法 | 第70-71页 |
| 5.3 离子筛选效率分析 | 第71页 |
| 5.4 平均力势 | 第71-72页 |
| 5.5 离子水合结构 | 第72-74页 |
| 5.5.1 配位数动态变化 | 第72-73页 |
| 5.5.2 通道内离子和水分子的概率分布 | 第73-74页 |
| 5.6 石墨烯孔对硫锂电池的穿梭抑制效应 | 第74-78页 |
| 5.6.1 研究背景介绍 | 第74页 |
| 5.6.2 模拟方法 | 第74-76页 |
| 5.6.3 结果与讨论 | 第76-78页 |
| 5.7 本章小结 | 第78-79页 |
| 第六章 总结与展望 | 第79-83页 |
| 6.1 工作总结 | 第79-80页 |
| 6.2 主要创新点 | 第80页 |
| 6.3 研究展望 | 第80-83页 |
| 参考文献 | 第83-103页 |
| 致谢 | 第103-105页 |
| 附录 | 第105-107页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第107页 |