دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی

آقای  محمد جعفر مومنی دانشجوی دکتری شیمی، در تاریخ 23/12/95 از رساله دکتری خود تحت عنوان" مطالعه محاسباتی نانوساختارها جهت کاربرد در آند باتری­های یون-لیتیم " با راهنمایی آقای دکتر سید مرتضی موسوی خوشدل  دفاع خواهدکرد.

    استاد راهنمای اول: سید مرتضی موسوی خوشدل

  استاد راهنمای دوم: ............................................

  هیات داوران: دکتر سید ابوالفضل سیدسجادی- دکتر بهشته سهرابی نظری- دکتر سهیلا جوادیان- دکتر هادی بهزادی

  این جلسه ساعت  9:30 روز دوشنبه در اتاق کنفرانس دانشکده شیمی برگزار خواهد شد.

  چکیده : امروزه باتری‌های یون-لیتیم نقش مهمی در ذخیره‌سازی انرژی دارند و جزء جدانشدنی وسایل الکترونیکی قابل حمل می‌باشند. برای افزایش چگالی انرژی این باتری‌ها و استفاده از آن‌ها در فناوری‌های جدید مانند خودروهای الکتریکی، به مواد جدیدتر و کاراتر نیاز است. تاکنون مواد مختلفی به عنوان آند باتری‌های یون-لیتیم مورد استفاده قرار گرفته‌اند. مهمترین ماده‌ای که امروزه به عنوان آند، در باتری‌های یون-لیتیم استفاده می‌شود گرافیت است. متاسفانه گرافیت به دلیل ظرفیت پایین ذخیره بار الکتریکی، نمی‌تواند نیازهای آینده برای افزایش چگالی انرژی را برآورده کند. به همین دلیل مطالعه بر روی مواد جدید توسط گروه‌های تحقیقاتی مختلف در حال انجام است. سیلیسیم، ژرمانیم و قلع مهم‌ترین مواد برای جایگزینی گرافیت هستند. این مواد ظرفیت نظری بالایی دارند اما به دلیل تغییر حجم زیاد و ناپایداری مکانیکی در اثر تغییر حجم، بکارگیری عملی آن‌ها در آند باتری‌های یون-لیتیم با مشکلاتی همراه است. یکی از راهکارهای مناسب جهت جلوگیری از تغییر حجم زیاد، استفاده از نانوساختارهای این عناصر است. نانوساختارها به دلیل استحکام مکانیکی بالا گزینه‌ای مناسب برای کاربرد در آند باتری‌های یون-لیتیم هستند. تاکنون مطالعات تئوری زیادی بر روی نانوساختارهای این عناصر انجام شده است. مکانیسم حرکت و نفوذ اتم لیتیم در این مواد با روش DFT مورد مطالعه قرار گرفته است و روش‌هایی برای بهبود کارایی این مواد (مانند دوپه کردن، ایجاد نقص و ...) ارائه شده است. با استفاده از محاسبات DFT می‌توان ساختارهای جدیدی را برای استفاده در آند باتری‌های یون-لیتیم طراحی کرد؛ بنابراین مطالعه محاسباتی این مواد می‌تواند نقش مهمی در پیش‌بینی و طراحی مواد جدید برای استفاده در آند باتری‌های یون-لیتیمی ایفا کند. در این تحقیق، هدف آن است که نانوساختارهای جدید گرافنی و سیلیسیمی به صورت محاسباتی، به عنوان گزینه‌ای برای آند باتری‌های یون-لیتیمی مورد مطالعه قرار گیرند.

واژه‌های کلیدی: باتری یون-لیتیم، محاسبات DFT، آند، انرژی نفوذ و جذب لیتیم