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: Moleküler dinamik benzetimi, Yoğunluk fonksiyonu teorisi, Molecular dynamic simulation, Density function theory
- 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: Belirtilmemiş.
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
- Tosilamido ftalosiyanin sentezi, spektroskopik özellikleri ve çözücü etkisinin incelenmesi
The synthesis and investigation of solvent effects on spectroscopic properties of tosylamido substituted phthalocyanines
FATMA YÜKSEL
- Lityum florür fosforunun termolüminesans özelliklerinin incelenmesi ve termolüminesans dozimetre ile doz tayini
Investigation of thermoluminescence properties of LiF phosphor and dose-determination with thermoluminescence dosimetry
ÖZGÜR GÜREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ TANIR
- Moleküler dinamik simülasyon metodu ile Lin, Li-Lin ve H-Lin etkileşmelerinin incelenmesi
Analysis of interaction among Lin, Li-Lin O-Lin and H-Lin with molecular dynamic simulation method
İZZET KARA
Doktora
Türkçe
1997
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİ KOLSUZ
- EPR spin prob yöntemiyle polimer-yüzey aktif çözeltilerinin yapısal ve dinamik özelliklerinin incelenmesi
İnvestigation of the structural and dynamic propeties of polymer-surfactant solutions by EPR spin probe tecnique
KADİR DEMİR
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. DİLEK DADAYLI PEKTAŞ
PROF.DR. MARAL SÜNNETÇİOĞLU
- Bor minerallerinin elektrostatik ve elektrokinetik özellikleri
Electrostatic and electrokinetic properties of boron minerals
EMRE YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. YALÇIN KAYTAZ