Interactions of lithium-carbon nanosystems: Molecular dynamics simulations and density functional theory calculations
Nanosistemlerde lityum-karbon etkileşmeleri: Moleküler dinamik modellemeler ve yoğunluk fonksiyonu teoremi hesapları
- Tez No: 177336
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Tek duvarlı karbon nanotüpler elektronik, manyetik, kimyasal ve mekanik özelliklerinden dolayı ilgi çekiyorlar. Bundan başka, ideal nano-kaplar oldukları için, dıştan ve içten emilim özellikleri Li/Li+ iyon pilleri olarak kullanılmalarını sağlar. Pillerin kapasite, hız yeteneği ve devir ömrü daha iyi sonuçlar elde etmek için geliştirilmesi gereken noktalardır. Bu tezde Li/Li+ iyon katkılanmış karbon nano yapılar teorik olarak lityum pil teknolojisine katkıda bulunmak üzere incelenmiştir. Çalışılan nano yapılar fullerenler, tek duvarlı karbon nanotüpler, hasarsız ve hatalı (Stone-Wales ve tek-boşluklu hatalı) karbon nanokapsüllerdir. Bu sistemler ile Li/Li+ iyon etkileşmeleri yarı-empirik moleküler orbital metodunda PM3 seviyesinde, yoğunluk fonksiyoneli teoremi metodunda B3LYP değişim-korelasyon fonksiyoneli ile 3-21G ya da 6-31G temel setleri kullanılarak incelendi. Bundan başka, sistemler molekül dinamik modellemeler ile de incelendi. Bu modellemelerde değişik etkileşmeler için Tersoff potansiyeli ile deneysel çok-parçacıklı sistemler icin geliştirilmiş potansiyel kullanılmıştır. Bu tezde çalışılan sistemlerin optimize edilmiş geometriler, termodinamik nicelikler, iç sınır moleküler orbital enerji değerleri ve dipol momentleri verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Single walled carbon nanotubes have been attracting interest for their electronic, magnetic, chemical and mechanical properties. Moreover, since they are ideal nano-containers, the adsorption and absorption properties provide them to be used as Li/Li+ ion batteries. The capacity, rate capability and cycle life of the batteries are the important points which must be improved to have better results. In this thesis Li/Li+ ion doped carbon nano structures are investigated theoretically in order to contribute to the lithium battery technology. The present studied carbon nano structures are the fullerenes, single-walled carbon nanotubes, pristine and defected (Stone-Wales and mono-vacancy defected) carbon nanocapsules. The Li/Li+ interactions with these nano structures have been investigated using semi-empirical molecular orbital method at PM3 level, density functional theory method with B3LYP exchange-correlation functional using 3-21G or 6-31G basis sets. Furthermore, the systems have been investigated by molecular dynamics simulations in which Tersoff potential and an empirical many-body potential have been used to define the various interactions. In this thesis the optimized geometries, thermodynamical quantities, interfrontier molecular orbital eigenvalues and dipole moments of the studied systems have been reported.
Benzer Tezler
- Computational investigation of battery materials using density functional theory
Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak pil malzemelerinin hesaplamalı incelenmesi
DOAA AASEF AHMED AHMED
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA
- State of charge estimation of lithium-ion batteries using machine learning approach
Makine öğrenmesi yaklaşımı kullanılarak lityum iyon pillerin şarj durumu tahmini
OSMAN ALPER ALTUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE AYAZ
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Hekzadeka sübstitüe ftalosiyaninlerin X-ışını kristallografisi ve NMR spektroskopisi ile yapısal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the structural properties of hexadeca-substituted phthalocyanines by X-ray crystallography and NMR spectroscopy
ARMAĞAN ATSAY
- Tıbbi uygulamalar için bor içeren ftalosiyaninler
Boron substituted phthalocyanines for medicinal applications
BAHAR BİRSÖZ
