刘春生
- 作品数：9 被引量：13H指数：1
- 供职机构：南京邮电大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程理学电子电信一般工业技术更多>>
- 二维BeB_(2)作为镁离子电池阳极材料的理论研究
- 2024年
- 为了加快镁离子电池的开发与应用,寻找合适的镁离子电池阳极材料势在必行.此外,具有较低摩尔质量的阳极材料有利于获得较高的理论存储容量.因此,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算系统地研究了BeB_(2)单层材料作为镁离子电池阳极的潜力.计算结果表明,基于声子谱检测,BeB_(2)结构展现了优异的动力学稳定性.此外,从BeB_(2)的能带结构可以看到清晰的狄拉克锥,表明其具有良好的导电性能.BeB_(2)可以稳定吸附镁离子,并且镁离子在该材料上表现了较低的扩散势垒(0.04 eV),这意味着更快的充放电速率.重要的是,BeB_(2)展现了超高的理论容量(5250 mA·h·g^(–1))、较低平均开路电压(0.33 V)以及较小的体积膨胀(2%).此外,Mg离子在双层BeB_(2)结构中的吸附能为–1.38—–2.24 eV,扩散势垒为0.134—0.84 eV.综合以上性能,我们相信BeB_(2)可以作为一种优秀的镁离子电池阳极材料.
- 李欣悦高国翔高强刘春生叶小娟
- 关键词：第一性原理计算
- 二维锗醚在钠离子电池方面的理论研究
- 2022年
- 因为钠在地球中的储备更加充足,而且生产成本也更低廉,因此钠离子电池也成了继锂离子电池以后,研究中最热门的储能系统.然而,缺少合适的阳极材料是钠离子电池商业化的主要瓶颈.本文基于密度泛函理论,通过第一性原理计算对锗醚作为钠离子电池阳极材料的电化学性能进行了充分研究.计算结果表明钠离子能够均匀稳定地吸附在锗醚两侧,吸附能达到了–1.32 eV.即使在较低的钠吸附浓度下,吸附之后的锗醚也呈现出金属性,这表明锗醚的电子导电性良好.钠在锗醚单层结构上有两条可能的扩散路径,分别沿着之字形和扶手椅方向,计算表明沿之字形方向的扩散势垒更低,为0.73 eV.同时锗醚具有合适的开路电压(1.12 V),理论容量为167.1 mAh·g^(-1),体积变化率仅为10.8%,以上结果表明单层锗醚具有作为钠离子电池阳极材料的潜力.
- 陈思钰叶小娟刘春生
- 关键词：钠离子电池第一性原理计算
- 一种用于锂电池的磷基正极材料及其应用
- 本发明揭示了一种用于锂电池的磷基正极材料及其应用，所述磷基正极材料的化学式通过下式表示：BP<Sub>2</Sub>，其中，B为硼元素，P为磷元素。所述BP<Sub>2</Sub>为单层结构，包括三层石墨烯状结构，依次为...
- 刘春生许洁
- 虚拟仿真技术在电子信息类实验教学中的应用与实践被引量：12
- 2016年
- 虚拟仿真技术在高校实验教学中所占比重越来越多,尤其是电子信息类实验教学活动中已经得到了快速普及和应用。结合实例展现了虚拟仿真技术在电磁场与微波技术、集成电路设计以及电子材料等三个方向的实验教学中的应用。虚拟仿真技术能够将理论和实践有机结合,大大提高了实验的效果,有助于激发学生的学习兴趣,培养学生主观能动性,是实验教学改革发展的主要方向。
- 李卫郭宇锋肖建刘春生吉新村陈董
- 关键词：电子信息
- 二维半导体R57-BN作为钠离子电池阳极材料的理论研究
- 2024年
- 预测了一种由硼氮元素组成的五边形、七边形二维半导体结构——R57-BN,并基于第一性原理计算对R57-BN作为钠离子电池阳极材料的电化学性能进行了研究.结果表明, R57-BN具有良好的动力学和热力学稳定性,其用作钠离子电池阳极时具有很高的理论比容量(662.40 mA·h/g).钠在R57-BN表面的扩散势垒低至0.55 eV,保证了R57-BN的快速充放电性能.此外,吸附钠原子后, R57-BN表现出由半导体向金属性质的转变,保证了其良好的导电性.同时,R57-BN具有较低的平均开路电压(0.50 V),符合阳极材料的合理电压范围(0.1~1.0 V).该研究表明,单层R57-BN具有作为钠离子电池阳极材料的潜力,为开发储钠阳极材料提供一个良好的研究思路.
- 王文春马天赐刘春生
- 关键词：第一性原理电极材料
- 硅醚/石墨醚异质结构光电性质的理论研究被引量：1
- 2021年
- 继石墨烯被发现合成之后,二维石墨醚及硅醚材料被预测为新型半导体.基于密度泛函理论的第一性原理计算,对硅醚/石墨醚异质结构的电子和光学性质进行了系统的研究.结果表明:当层间距为2.21?时,石墨醚的凹氧原子位于硅醚的凹氧原子之上的堆砌方式是最稳定的.此外,它的间接带隙为0.63 eV,小于石墨醚和硅醚的带隙.通过调节应变和电场强度,可以调整硅醚/石墨醚异质结构的带隙.特别是在压缩应变下,异质结构存在间接带隙向直接带隙的转变.硅醚/石墨醚异质结构的吸收系数在紫外光区出现强峰,与单层石墨醚和硅醚相比,异质结构的光吸收能力在80—170 nm范围内明显增强,结果表明硅醚/石墨醚异质结构具有突出的紫外吸收能力.本工作可为纳米器件提供一种具有潜在应用前景的新型材料.
- 张颖刘春生
- 关键词：第一性原理电子性质光学性质
- 压力对有机半导体均苯四甲酸晶体结构转变和电子性质的影响
- 2024年
- 研究高压条件下均苯四甲酸(C10H6O8)材料的结构和性质对探索有机半导体材料的应用有积极意义.基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,开展了0-300 GPa压强下C10H6O8晶体的结构、电子和光学性质的研究.晶格常数在压强20 GPa和150 GPa下出现了明显跳变,且原子之间随着压强变化反复地出现成键/断键现象,表明压强可诱导晶体结构变化.电子结构的性质表明,0 GPa的C10H6O8晶体是带隙为3.1 eV的直接带隙半导体,而压强增加到150 GPa时,带隙突变为0 eV,表明了晶体由半导体转变为导体.当压强为160 GPa时,晶体又变成了能隙约为1eV的间接带隙半导体,这可能是费米能级附近仅受O-2p轨道电子影响所导致.通过对C10H6O8晶体介电函数的分析,再次验证了晶体在150 GPa时发生了结构相变.同时,电导率随压强增大而增强的特征表明,随压强增加,晶体体积被压缩,导致单位体积中导电粒子数增多.
- 龚智诚陈丽敏张超刘春生
- 关键词：第一性原理电子结构光学性质
- 一种用于锂电池的磷基正极材料及其应用
- 本发明揭示了一种用于锂电池的磷基正极材料及其应用，所述磷基正极材料的化学式通过下式表示：BP<Sub>2</Sub>，其中，B为硼元素，P为磷元素。所述BP<Sub>2</Sub>为单层结构，包括三层石墨烯状结构，依次为...
- 刘春生许洁
- 文献传递
- 新型二维拉胀材料SiGeS的理论预测及其光电性质
- 2022年
- 二维材料由于其在力学、电学以及光学等领域的潜在应用而受到广泛关注.基于第一性原理计算,通过有序地排列SiH3SGeH3的Si-S-Ge骨架,设计了一种全新的二维材料SiGeS.单层SiGeS具有良好的能量、动力学以及热力学稳定性.SiGeS具有非常罕见的负泊松比.此外,单层SiGeS是间接带隙半导体,其带隙值为1.95 eV.在应变的作用下,SiGeS可转变为带隙范围为1.32—1.58 eV的直接带隙半导体,可被应用在光学或半导体领域.同时,本征SiGeS拥有优异光吸收能力,其最高光吸收系数可达约10^(5) cm^(–1),吸收范围主要在可见光到紫外波段.在应变下,光吸收范围可覆盖到整个红外波段.这些有趣的性质使得SiGeS成为一种多功能材料,有望被用于纳米电子、纳米力学以及纳米光学等领域.
- 祝裕捷蒋涛叶小娟刘春生
- 关键词：第一性原理负泊松比光学性质
