Lithium-Ion Transport Mechanism in Carbon Nanotubes: A Central Role of Flexible Quantum States

碳纳米管中的锂离子传输机制:柔性量子态的核心作用

基本信息

  • 批准号:
    22K05046
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究課題では,チューブ径は似通うが幾何学的構造と導電性の異なる金属型及び半導体型カーボンナノチューブ(CNT)に注目し,細孔構造と電子状態の違いがチューブ内のリチウムイオン伝導に与える影響の理論的解明を目指している.本年度は金属型及び半導体型CNTのスーパーセル・モデルを構築し,周期境界条件を課した密度汎関数計算を実施した.同様の密度汎関数計算を多数実施することで,独自開発した理論プログラムを次年度に適用し,リチウムイオンの量子力学的運動(核波動関数)を明らかにできる.現在,CNTの対称性(空間群)を正確に反映したスーパーセル・モデルの構築に取り組んでいる.また,独自開発した理論プログラムの妥当性を検証するため,CNTの類似体であるフラーレンに着目した.フラーレン骨格中に束縛された内包リチウムイオンについて細孔内ポテンシャルや分子間相互作用,核波動関数を計算し,それらの関連を精緻に明らかにした.加えて,内包リチウムイオンの細孔内運動を反映する物理量としてテラヘルツ域吸収スペクトルを計算し,実験結果をよく再現できた.この研究成果は英国王立化学会が発行するPhysical Chemistry Chemical Physics誌に掲載され,2023年の注目論文(PCCP HOT Article)にも選出された.リチウム内包フラーレンの計算を通して本研究課題の理論的アプローチの有用性に確かな手応えを得た.今後,CNTに同様の理論的アプローチを適用する予定である.
In this study, the results of this study are similar to those of electrical engineering, electrical engineering, metal modeling and semi-conductor engineering (CNT). The explanation of the theory of computer simulation and simulation in this year's metal type and semi-conductor CNTO structure, the cycle boundary condition, the density calculation, the calculation of the density, and the calculation of the density. The CNT symmetry (empty group) is now a correct reflection of the performance of quantum mechanics. at present, the symmetry (empty group) of quantum mechanics (empty group) is a correct reflection of the performance of quantum mechanics. at present, the symmetry (empty group) of quantum mechanics (empty group) is a correct reflection of the performance of quantum mechanics. CNT is similar to the one in which the intermolecular interaction between molecules is calculated, the number of nuclear waves is calculated, and the number of nuclear waves is calculated. In the bone lattice, the interaction between molecules is calculated. The contents of this paper are as follows: the movement in the hole reflects the calculation of the physical quantity, the absorption and the calculation of the physical quantity. The results show that the results show that the results are good again. The research results are published by the Royal Chemical Society of the United Kingdom. The Royal Chemical Society of the United Kingdom is responsible for the Physical Chemistry Chemical Physics. In the year 2023, the PCCP HOT Article paper selected the information system. The calculation of the information system in the research topic theory shows that the usefulness of the theory is correct. Now, the theory of the CNT theory is used to determine the accuracy of the theory.

项目成果

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Nuclear wave functions of lithium in the endohedral fullerene Li<sup>+</sup>@C<sub>60</sub> surrounded by anions
阴离子包围的内嵌富勒烯 Li<sup> </sup>@C<sub>60</sub> 中锂的核波函数
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ando Hideo;Nakao Yoshihide
  • 通讯作者:
    Nakao Yoshihide
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