| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-34页 |
| 1.1 燃料电池概述 | 第13-17页 |
| 1.1.1 燃料电池的起源和发展 | 第14-15页 |
| 1.1.2 燃料电池的原理与分类 | 第15-16页 |
| 1.1.3 燃料电池的优点与不足 | 第16-17页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池概述 | 第17-32页 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池进展 | 第18页 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池原理 | 第18-20页 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池不足之处 | 第20页 |
| 1.2.4 质子交换膜燃料电池催化剂 | 第20-32页 |
| 1.3 石墨烯概述 | 第32-33页 |
| 1.4 本工作的研究意义和主要内容 | 第33-34页 |
| 第2章 理论基础 | 第34-45页 |
| 2.1 第一性原理介绍 | 第34-37页 |
| 2.1.1 非相对论近似 | 第35页 |
| 2.1.2 Born-Oppenheimer绝热近似 | 第35-36页 |
| 2.1.3 Hartree-Fock单电子近似 | 第36-37页 |
| 2.2 密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT) | 第37-39页 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第37页 |
| 2.2.2 Kohn-Sham方程 | 第37-38页 |
| 2.2.3 交换关联泛函 | 第38-39页 |
| 2.2.4 赝势理论 | 第39页 |
| 2.3 VASP软件简介 | 第39页 |
| 2.4 理论模型 | 第39-45页 |
| 2.4.1 ORR反应中间体的吸附模型 | 第39页 |
| 2.4.2 ORR反应路径 | 第39-40页 |
| 2.4.3 CI-NEB模型 | 第40-41页 |
| 2.4.4 计算氢电极(CHE)模型 | 第41-42页 |
| 2.4.5 溶剂化模型 | 第42页 |
| 2.4.6 微动力学模型 | 第42-45页 |
| 第3章 CoN_x掺杂石墨烯上的氧还原反应机理 | 第45-86页 |
| 3.1 研究背景 | 第45-49页 |
| 3.2 计算细节 | 第49-50页 |
| 3.2.1 计算方法 | 第49页 |
| 3.2.2 计算模型 | 第49-50页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第50-65页 |
| 3.3.1 ORR中间体在CoN_x掺杂石墨烯上的吸附状况 | 第50-56页 |
| 3.3.2 在CoN_x基底上的ORR反应机理 | 第56-63页 |
| 3.3.3 电极电势对ORR的影响 | 第63-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 3.5 支持信息 | 第66-86页 |
| 第4章 单原子Sn掺杂石墨烯的氧还原反应机理 | 第86-100页 |
| 4.1 研究背景 | 第86页 |
| 4.2 计算细节 | 第86-87页 |
| 4.2.1 计算方法 | 第86页 |
| 4.2.2 计算模型 | 第86-87页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第87-93页 |
| 4.3.1 反应中间体的吸附 | 第87-89页 |
| 4.3.2 氧还原反应机理 | 第89-93页 |
| 4.3.3 电极电势对氧还原反应的影响 | 第93页 |
| 4.4 本章小结 | 第93-95页 |
| 4.5 支持信息 | 第95-100页 |
| 第5章 LaN_4掺杂石墨烯体系的氧还原反应机理 | 第100-113页 |
| 5.1 研究背景 | 第100页 |
| 5.2 计算细节 | 第100-101页 |
| 5.2.1 计算方法 | 第100-101页 |
| 5.2.2 计算模型 | 第101页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第101-107页 |
| 5.3.1 中间体的几何结构和吸附能 | 第101-104页 |
| 5.3.2 LaN_4-Gra上的ORR催化机理 | 第104-106页 |
| 5.3.3 ORR自由能变化 | 第106-107页 |
| 5.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 5.5 支持信息 | 第108-113页 |
| 第6章 结论与展望 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-125页 |
| 致谢 | 第125-127页 |
| 在读期间发表的学术论文 | 第127页 |
