声明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 燃料电池概述
1.2.1 发展现状及意义
1.2.2 原理和分类
1.3 质子交换膜燃料电池概述
1.3.1 结构及工作原理
1.3.2 优点与不足
1.4 质子交换膜燃料电池阴极催化剂的研究进展
1.4.1 铂基催化剂
1.4.2 非铂基催化剂
1.5 本文的研究思路
1.6 本文的研究意义和主要内容
第二章 理论基础
2.1 引言
2.2 第一性原理介绍
2.2.1 非相对论近似
2.2.2 Born-Oppenheimer绝热近似
2.2.3 Hartree-Fock单电子近似
2.3 密度泛函理论
2.3.1 Hohenberg-Kohn定理：多体理论
2.3.2 Kohn-Sham方程：有效单体理论
2.3.3 交换相关泛函
2.3.4 周期性边界条件
2.3.5 赝势理论
2.4 理论模型
2.4.1 中间物种的吸附模型
2.4.2 CI-NEB模型
2.4.3 计算氢电极模型
2.4.4 溶剂化模型
2.5 VASP软件简介
第三章 Ir和N共掺杂双空位石墨烯上氧还原反应机理研究
3.1 研究背景
3.2 计算细节
3.2.1 计算方法
3.2.2 计算模型
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化活性位点
3.3.2 中间物种的吸附
3.3.3 ORR机理
3.3.4 电极电势的影响
3.4 本章小结
第四章 Fe卟啉上氧还原反应机理研究
4.1 研究背景
4.2 计算细节
4.2.1 计算方法
4.2.2 计算模型
4.3 结果与讨论
4.3.1 电子性质和催化活性位点
4.3.2 中间物种的吸附
4.3.3 ORR机理
4.3.4 电极电势的影响
4.4 本章小结
第五章 氧改性的Ru和N共掺杂双空位石墨烯上氧还原反应机理研究
5.1 研究背景
5.2 计算细节
5.2.1 计算方法
5.2.2 计算模型
5.3 结果和讨论
5.3.1 稳定性和电子性质
5.3.2 ORR中间物种的吸附和活性位点
5.3.3 ORR机理
5.3.4 电极电势的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
