| 摘要 | 第6-8页 |
| abstract | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第12-27页 |
| 1.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 | 第12页 |
| 1.3 燃料电池(FuelCell)简介 | 第12-13页 |
| 1.4 质子交换膜燃料电池(PEMFC)概述 | 第13-15页 |
| 1.4.1 质子交换膜燃料电池的结构 | 第13-14页 |
| 1.4.2 国内外研究进展 | 第14-15页 |
| 1.5 质子交换膜(PEM)研究概况 | 第15-20页 |
| 1.5.1 质子交换膜的分类 | 第16-18页 |
| 1.5.2 质子传输机理 | 第18-20页 |
| 1.6 勃姆石(Boehmite)研究概况 | 第20-25页 |
| 1.6.1 勃姆石的结构研究 | 第20-23页 |
| 1.6.2 勃姆石热力学稳定性与温度的关系 | 第23-24页 |
| 1.6.3 勃姆石与质子交换膜之间的联系 | 第24-25页 |
| 1.7 论文的主要研究内容 | 第25页 |
| 1.8 论文创新点 | 第25-27页 |
| 第二章 理论基础及计算方法 | 第27-35页 |
| 2.1 第一性原理方法(First-principlecalculations) | 第27-28页 |
| 2.1.1 薛定谔方程(Schrodinger) | 第27-28页 |
| 2.1.2 Born-Oppenheimer近似(绝热近似) | 第28页 |
| 2.1.3 Hartree-Fock近似 | 第28页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第28-29页 |
| 2.3 交换关联能量泛函 | 第29-30页 |
| 2.3.1 范德华密度泛函方法 | 第29-30页 |
| 2.4 过渡状态理论 | 第30-32页 |
| 2.4.1 过渡态理论 | 第30-31页 |
| 2.4.2 NEB(NudgedElasticBand)和CI-NEB(ClimbingImage) | 第31-32页 |
| 2.5 量子力学常用计算软件及过渡态计算方法 | 第32-35页 |
| 2.5.1 VASP(http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/vasp.html) | 第33页 |
| 2.5.2 VTST(TransitionStateToolsforVASP) | 第33-34页 |
| 2.5.3 Materialsstudio | 第34-35页 |
| 第三章 勃姆石的晶体结构 | 第35-43页 |
| 3.1 勃姆石晶体的结构模型 | 第35-39页 |
| 3.2 计算设置 | 第39页 |
| 3.3 三种晶体结构的热力学分析 | 第39-41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-43页 |
| 第四章 勃姆石完美晶体结构中的质子传输 | 第43-55页 |
| 4.1 计算设置 | 第44页 |
| 4.2 伸展模式(Stretchmode)模型建立 | 第44-46页 |
| 4.3 摆动模式(Swingmode)模型建立 | 第46页 |
| 4.4 旋转模式(Rotationmode)模型建立 | 第46-47页 |
| 4.5 结果与讨论 | 第47-54页 |
| 4.5.1 PBE泛函能垒分析 | 第47-48页 |
| 4.5.2 vdW-PBE泛函能垒分析 | 第48-50页 |
| 4.5.3 声子谱分析 | 第50-52页 |
| 4.5.4 频率分析 | 第52-53页 |
| 4.5.5 勃姆石与纤铁矿质子传输能垒的对比 | 第53-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 勃姆石含H空位晶体结构中的质子传输 | 第55-72页 |
| 5.1 计算设置 | 第55-57页 |
| 5.2 H空位沿Z轴正方向传输模型的建立 | 第57-58页 |
| 5.3 H空位沿Z轴负方向传输模型的建立 | 第58-59页 |
| 5.4 质子传输能垒与分析 | 第59-64页 |
| 5.4.1 PBE泛函能垒结果分析 | 第59-60页 |
| 5.4.2 vdW-PBE泛函能垒结果分析 | 第60-62页 |
| 5.4.3 范德华力分析 | 第62-64页 |
| 5.5 完美和勃姆石含H空位晶体结构的对比讨论分析 | 第64-71页 |
| 5.5.1 能垒对比分析 | 第64-66页 |
| 5.5.2 鞍点结构的静电分析 | 第66-69页 |
| 5.5.3 结构对比分析 | 第69-71页 |
| 5.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 第六章 结论与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 结论 | 第72页 |
| 6.2 展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-82页 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
