| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| Chapter 1 Lithium Ion Batteries | 第14-38页 |
| 1.1 Lithium ion batteries | 第14-15页 |
| 1.2 Cathodes | 第15-20页 |
| 1.2.1 Layer oxide materials | 第16-18页 |
| 1.2.2 Spinel oxide Materials | 第18页 |
| 1.2.3 Olivine | 第18-20页 |
| 1.3 Anode Materials | 第20-22页 |
| 1.3.1 Tin and Silicon | 第20页 |
| 1.3.2 Graphite | 第20-21页 |
| 1.3.3 Spinel Anode Materials | 第21-22页 |
| 1.4 Superionic Conductors | 第22-38页 |
| 1.4.1 Perovskite structures | 第23-24页 |
| 1.4.2 Nasicon-type conductors | 第24-26页 |
| 1.4.3 Garnet type conductors | 第26-28页 |
| 1.4.4 Phosphorus and Sulphide based conductors | 第28-31页 |
| 1.4.5 Antiperovskite and Anti-spinel | 第31-34页 |
| 1.4.6 Framework superionic conductor | 第34-35页 |
| 1.4.7 Chlorides and Bromides based Superionic conductors | 第35-38页 |
| Chapter 2 Density Functional Theory (DFT) and Ab Initio Molecular Dynamics(AIMD) Simulations | 第38-56页 |
| 2.1 Hartree Fock Approximation | 第38-39页 |
| 2.2 Density Functional Theory and mathematical formulism | 第39-45页 |
| 2.2.1 Hohenberg and Kohn theorems | 第40页 |
| 2.2.2 Kohn-sham energy | 第40-41页 |
| 2.2.3 Exchange-correlation (XC) Potential and functional | 第41-42页 |
| 2.2.4 Local density approximation (LDA) | 第42-43页 |
| 2.2.5 Generalized gradient approximation (GGA) | 第43-44页 |
| 2.2.6 Hybrid functionals | 第44-45页 |
| 2.3 Stability | 第45-49页 |
| 2.3.1 Phase Stability | 第46-47页 |
| 2.3.2 Electrochemical stability | 第47-48页 |
| 2.3.3 Nudged Elastic Band (NEB) and Climbing Image Nudged Elastic Band (CI-NEB) method | 第48-49页 |
| 2.4 Molecular dynamics | 第49-56页 |
| 2.4.1 Ab initio molecular dynamic simulations | 第50-53页 |
| 2.4.2 Probability density and van Hove correlation function | 第53-56页 |
| Chapter 3 Ion Conductivity Enhancement in Anti-Spinel Li_3OBr with IntrinsicVacancies | 第56-72页 |
| 3.1 Introduction | 第56-58页 |
| 3.2 Computational Method | 第58页 |
| 3.3 Results and Discussion | 第58-71页 |
| 3.3.1 Stability of Li_3OBr structures | 第58-63页 |
| 3.3.2 Electrochemical window | 第63-65页 |
| 3.3.3 Li ion diffusion and ionic conductivity | 第65-71页 |
| 3.4 Conclusion | 第71-72页 |
| Chapter 4 Theoretical Insights into Li-Ion Transport in LiTa_2PO_8 | 第72-94页 |
| 4.1 Introduction | 第72-73页 |
| 4.2 Computational Details | 第73-74页 |
| 4.3 Results and Discussion | 第74-93页 |
| 4.3.1 Geometric and electronic structures | 第74-81页 |
| 4.3.2 Phase stability | 第81-82页 |
| 4.3.3 Electrochemical stability | 第82-86页 |
| 4.3.4 Diffusion and ionic conductivity | 第86-88页 |
| 4.3.5 AIMD with different initial structures | 第88-93页 |
| 4.4 Conclusions | 第93-94页 |
| Chapter 5 Theoretical Insights on the Role of Alkali in Alkali-Doped SrSiO_3 | 第94-118页 |
| 5.1 Introduction | 第94-97页 |
| 5.2 Computational Method | 第97-98页 |
| 5.3 Results and Discussion | 第98-116页 |
| 5.3.1 Structure and Stability | 第98-100页 |
| 5.3.2 Mechanical properties | 第100-103页 |
| 5.3.3 Mean Square displacement, Diffusion and ionic conductivity | 第103-106页 |
| 5.3.4 Deep analysis of MSD and conductivity | 第106-111页 |
| 5.3.5 Trajectory and probability density function of Na~+ and O~(2-) | 第111-112页 |
| 5.3.6 Thermal expansion coefficient | 第112页 |
| 5.3.7 Discussion | 第112-116页 |
| 5.4 Conclusion | 第116-118页 |
| References | 第118-136页 |
| Acknowledgement | 第136-138页 |
| Publications | 第138页 |
