3C-β SiC中H与He原子的相互作用以及LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 内Li + /Ni 2+ 混排现象的

发布时间：2021-01-27 00:05

　　能源短缺是人类一直以来面临的严峻问题。此外,大量不清洁能源的使用,造成了污染严重,雾霾横行。为了找寻更加清洁、同时又廉价的能源,科学家们把目光锁定在了可控核聚变这一能够彻底解决人类能源危机的大工程上。而目前这一工程的最大难点仍然在“可控”上,而面向等离子体材料（PFMs）是“可控”的重要一环。面向等离子体材料（PFMs）面临着从等离子体中逃离出来的高能粒子的轰击,因此需要非常好的热力学性能和耐辐照性。SiC材料是第三代半导体材料,力学性能良好,抗辐照性能也很好,是面向等离子体材料的候选材料之一;由于嬗变反应滞留在材料内部的H和He粒子及其之间的相互作用会极大的影响材料的性能,因此这方面的研究也是当前热点。另一方面能源转化贮存也是一个急需解决的问题,高镍三元锂离子电池材料LiNi0.8Co0.15A10.05O2（NCA）性能优良,具有工作电压较高、自放电率低、循环寿命长、无记忆效应等优点,而其Li⁺/Ni²⁺混排现象对材料电化学性能的影响是目前科研工作者的一个研究重点。本文运用密度泛函理论对3C-β SiC材料以及锂离子电池材料的某些性质进行... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?ＩＴＥＲ设计示意图??在上图中我们可以看到进行核聚变时；其内壁材料（面向等离子体材料，??

滞留行为［２７－２８］。Ｇａｉｌ和Ｓｏｎ等人研宄了?Ｈ原ｆ在３Ｃ－（３?ＳｉＣ的行为，发现Ｈ??原子十分倾向于停留在Ｃ－Ｓｉ键的反键位，形成一个类似Ｈ－Ｃ－Ｓｉ的结构［２９－３１］，??如图１－４所示。Ｅｄｄｉｎ等人研宄了?Ｈｅ原子在３Ｃ－Ｐ?ＳｉＣ中的填隙行为和迁移行为，??他们发现Ｈｅ原子在３Ｃ－ｐ?ＳｉＣ中最稳定的位置是在Ｓｉ四面体的中心位置（Ｔｓｉ）；??另外，他们还研究了?３Ｃ－（３?ＳｉＣ中的多种缺陷（硅空位缺陷、碳空位缺陷、双空位??缺陷等）的形成能，发现３Ｃ－ｐ?ＳｉＣ中Ｃ空位缺陷的形成能最低，以及Ｈｅ原子在??缺陷之间的迁移行为，迁移的能量壁垒大概在〇．６－１．０ｅＶ［３２－３４］。??Ｉ?，?Ｓｉ????Ｋ９５Ａ??图１－４?Ｈ－Ｃ－Ｓｉ结构图，引自文献丨３０卜??在整个核辐照的环境下，面向等离子体材料３Ｃ－（３?ＳｉＣ将会同时面对Ｈｅ原??子和Ｈ原子轰击，３Ｃ－（３?ＳｉＣ材料内部会同时滞留Ｈｅ原子和Ｈ原子，那么Ｈ原??７??

序度增加了很多；除此之外，他们还发现Ｈ在＾：－ｐＳｉＣ的滞留量与是否提前用??Ｈｅ原子福照无关［２５］。??图１－３?Ｈ离子辐照后样品截面的ＴＥＭ图像，弓｜自文献丨２３｜??在理论计算方面，有几个研宄组将重点放在了?Ｈ和Ｈｅ原子在３Ｃ－（３?ＳｉＣ中??滞留行为［２７－２８］。Ｇａｉｌ和Ｓｏｎ等人研宄了?Ｈ原ｆ在３Ｃ－（３?ＳｉＣ的行为，发现Ｈ??原子十分倾向于停留在Ｃ－Ｓｉ键的反键位，形成一个类似Ｈ－Ｃ－Ｓｉ的结构［２９－３１］，??如图１－４所示。Ｅｄｄｉｎ等人研宄了?Ｈｅ原子在３Ｃ－Ｐ?ＳｉＣ中的填隙行为和迁移行为，??他们发现Ｈｅ原子在３Ｃ－ｐ?ＳｉＣ中最稳定的位置是在Ｓｉ四面体的中心位置（Ｔｓｉ）；??另外，他们还研究了?３Ｃ－（３?ＳｉＣ中的多种缺陷（硅空位缺陷、碳空位缺陷、双空位??缺陷等）的形成能，发现３Ｃ－ｐ?ＳｉＣ中Ｃ空位缺陷的形成能最低，以及Ｈｅ原子在??缺陷之间的迁移行为，迁移的能量壁垒大概在〇．６－１．０ｅＶ［３２－３４］。??Ｉ?


本文编号：3002058