石墨烯凭借高电导、强机械性能及大比表面积,在锂电池等领域展现出广阔应用前景。本文基于非平衡分子动力学(NonEquilibrium Molecular Dynamics,NEMD)模拟,系统探究了温度、应变及层间转角对锂插层石墨烯面内热导率的影响,并结合声子...石墨烯凭借高电导、强机械性能及大比表面积,在锂电池等领域展现出广阔应用前景。本文基于非平衡分子动力学(NonEquilibrium Molecular Dynamics,NEMD)模拟,系统探究了温度、应变及层间转角对锂插层石墨烯面内热导率的影响,并结合声子态密度(Vibrational Density of States,VDOS)分析热导率变化机制。结果表明,温度升高导致热导率下降,主要源于Umklapp散射效应增强;压缩及拉伸应变均引起热导率降低,其中压缩由于结构形变诱导的声子散射加剧,拉伸则归因于晶格弱化引发的面内声子模式软化;层间转角调控呈现非单调变化特性,在17°转角时热导率达最小值,该现象与低频声子峰红移及群速度下降具有强相关性。本研究有助于理解锂插层石墨烯的热输运机制,为电子器件、能源存储和光电器件的设计提供理论支撑。展开更多
文摘石墨烯凭借高电导、强机械性能及大比表面积,在锂电池等领域展现出广阔应用前景。本文基于非平衡分子动力学(NonEquilibrium Molecular Dynamics,NEMD)模拟,系统探究了温度、应变及层间转角对锂插层石墨烯面内热导率的影响,并结合声子态密度(Vibrational Density of States,VDOS)分析热导率变化机制。结果表明,温度升高导致热导率下降,主要源于Umklapp散射效应增强;压缩及拉伸应变均引起热导率降低,其中压缩由于结构形变诱导的声子散射加剧,拉伸则归因于晶格弱化引发的面内声子模式软化;层间转角调控呈现非单调变化特性,在17°转角时热导率达最小值,该现象与低频声子峰红移及群速度下降具有强相关性。本研究有助于理解锂插层石墨烯的热输运机制,为电子器件、能源存储和光电器件的设计提供理论支撑。
