chương 1. Cấu trúc vật liệu hai chiều. Thế năng tương tác nguyên tử. Hàm thế Tersoff.
Hàm thế Stillinger-Weber. Phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử. Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử. Xây dựng hệ phương trình phần tử hữu hạn bằng nguyên lý thế năng toàn phần cực tiểu.
Cơ học phá hủy. Đặc trưng cơ học của cực âm khi sạc và xả điện. Biến dạng của cực âm do dòng khuếch tán ion lithium. Sự tương tự giữa bài toán nhiệt và bài toán khuếch tán.
Kết luận chương 2. MÔ PHỎNG ỨNG XỬ CƠ HỌC VẬT LIỆU HAI CHIỀU. Các phương pháp tính hệ số cường độ ứng suất. Kéo màng nguyên.
Sử dụng hàm thế Tersoff. Sử dụng hàm thế Stillinger-Weber. Kéo màng có vết nứt ở cạnh với hàm thế Stillinger-Weber .2 Trường chuyển vị với hàm thế Tersoff. Trường chuyển vị với hàm thế Stillinger-Weber.
Kết luận chương 3. MÔ PHỎNG ỨNG XỬ CƠ HỌC KẾT CẤU HẠT CẦU, TRỤ VÀ ĐĨA MỎNG SILICON DÙNG LÀM CỰC ÂM ẮC QUY ION LITHIUM. Mô hình bài toán. 65 3 luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep 4.
Thông số vật liệu. Chia lưới phần tử và kiểm chứng mô hình. Kết quả mô phỏng và thảo luận. Kết luận chương 4.
MÔ PHỎNG ỨNG XỬ CƠ HỌC KẾT CẤU SILICON BỌC VÀO TRỤ ĐỒNG KÍCH CỠ NANO MÉT DÙNG LÀM CỰC ÂM ẮC QUY ION LITHIUM. Mô hình bài toán và thông số vật liệu. Mô hình bài toán. Thông số vật liệu.
Kết quả mô phỏng và thảo luận quá trình sạc điện của kết cấu Si bọc trụ Cu kích cỡ nano mét. Kết cấu không có góc lượn trên đỉnh trụ của Si. Kết cấu Si bọc vào trụ Cu có lượn góc ở phần đỉnh trụ của Si. Kết quả mô phỏng kết cấu Si bọc trụ Cu khi không có dòng ion lithium ở đỉnh trụ.
Kết luận chương 5. 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 103 4 luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 2D Hai chiều AC Armchair AFEM Phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử b-M Vật liệu hai chiều cấu trúc lục giác low-buckled, M là ký hiệu một nguyên tố nhóm IV hoặc nhóm V b-MX Vật liệu hai chiều cấu trúc lục giác low-bukled với M và X là ký hiệu hai nguyên tố khác nhau: M và X là ký hiệu hai nguyên tố nhóm IV; hoặc M là ký hiệu nguyên tố nhóm III và X là ký hiệu nguyên tố nhóm V; hoặc M là ký hiệu nguyên tố nhóm IV và X là ký hiệu nguyên tố nhóm VI CNT Ống nano các bon D Hệ số khuếch tán, nm2s-1 DFT Lý thuyết phiếm hàm mật độ (density functional theory) E Mô đun đàn hồi FEM Phương pháp phần tử hữu hạn ID Chỉ số tách lớp J Dòng sạc J , J c Dòng sạc không thứ nguyên, dòng sạc không thứ nguyên tới hạn KI Hệ số cường độ ứng suất KIc Hệ số cường độ ứng suất tới hạn MD Động lực học phân tử NCS Nghiên cứu sinh R/A Bán kính không thứ nguyên S-W Stillinger-Weber Y Mô đun đàn hồi t Chiều dày màng Z/A Chiều cao không thứ nguyên ZZ Zigzag σ Ứng suất σf Ứng suất kéo đứt σeq Ứng suất tương đương Von - Mises σy Ứng suất dẻo ν Hệ số Poisson ε Biến dạng εp Biến dạng dẻo τ=t/tmax Thời gian sạc không thứ nguyên BN Boron Nitride Si Silicon SiC Silicon carbide Cmax Nồng độ lớn nhất 5 luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thông số của 5 loại màng dùng tính toán với hàm thế Tersoff .2 Đặc trưng cơ học của 5 màng trong nghiên cứu (ZZ và AC là hai phương ZZ và AC tương ứng. Hướng kéo chỉ định trong dấu ngoặc đơn).3 Thông số hình học của vật liệu có cấu trúc lục giác low-buckled.
Thông số được lấy theo tài liệu tham khảo [123].4 Thông số vật liệu của liên kết thẳng cho hàm thế Stillinger-Weber.5 Thông số hàm thế Stillinger-Weber cho liên kết góc của vật liệu.6 Kết quả kéo màng đơn lớp, với 4032 nguyên tử. Sử dụng hàm thế S-W.7 Giá trị tới hạn của hệ số tập trung ứng suất KIc .8 Kết quả tính hệ số cường độ ứng suất của vật liệu có cấu trúc lục giác low-buckled. Trong đó kích thước vết nứt ở cạnh là a0/W≈0.1; trường chuyển vị a0/W≈1/2. Thông số dùng trong mô phỏng quá trình sạc điện của cực âm bằng Si với kết cấu dạng hình cầu, trụ và đĩa Si có bán kính A.
81 6 luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep do an to nghiep docx 123docz luan van hay luan van tot nghiep DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu tạo của ắc quy ion lithium .2 Cấu trúc ô xít kim loại và CNT dùng làm cực âm: a) MnO2 phủ trên CNT; b) Cấu trúc 3 chiều CuO-CNT; c) MnO2 dạng nhũ hoa trên CNT (nguồn: [33]).3 a) Sự hình thành sợi nano Si bằng phương pháp khắc bạc; b) Mặt cắt cấu trúc sợi nano Si; c) Hình ảnh một sợi nano Si tạo thành từ tấm Si (100); d) Bề mặt tiếp xúc giữa tâm và mặt ngoài của sợi nano Si (nguồn: [55]) .4 a) Hạt Si khi chưa có ion lithium khuếch tán vào, trên hạt chưa có trường ứng suất; b) Khi có dòng ion lithium khuếch tán vào tạo thành trường ứng suất (nguồn: [60]).5 Kết cấu tấm mỏng Si phủ lên điện cực Cu: a) Kết cấu không phân rãnh; b) Kết cấu phủ toàn bộ Si lên điện cực; c) Kết cấu phủ Si lên phần rãnh (nguồn: [63]).6 Cấu trúc Si bọc trụ Cu kích cỡ nano mét.7 Cấu trúc Si bọc vào trụ Cu dạng kim: a) Trụ Cu; b) Si đã được bọc lên trụ Cu; c) Hình ảnh một kết cấu bên trong là Cu, bên ngoài là Si (nguồn:[67]) .1 Cấu trúc lục giác của vật liệu 2D: a) Cấu trúc lục giác phẳng; b) Cấu trúc lục giác low-buckled.2 CNT và màng graphene (Nguuồn:[73]) .3 Màng và ống BN: a) Màng BN; b) Ống BN (Nguồn:[75]).4 Mô hình phần tử khi sử dụng hàm thế Stillinger-Weber: a) Liên kết thẳng; b) Liên kết góc.5 Mô hình phần tử khi sử dụng hàm thế Tersoff: a) Phần tử 3 nút; b) Phần tử 4 nút.6 Mô hình vết nứt.