• 作者：汤富领
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• 日期：2023-12-15

功能材料专业2019级49名同学在2022年秋季学期学习了《计算材料学》课程，课堂和课下利用第一性原理方法建立了Li₂S、Li₂S₂等多硫化锂小分子的原子结构模型，并采用Arguslab或Castep等软件优化了这些模型，并初步计算了这些小分子的LUMO、HOMO分子轨道及周围的电场分布。此外，还建立了三维阴极材料物质结构，如FeS₂、Fe_0.875Co_0.125P_0.125S_1.875及Fe_0.875Co_0.125O_0.125S_1.875等。并采用Castep计算了这些物质的能带、态密度等基础物理性能。这些计算既训练了本科生的计算材料学技能，又为实验中材料的选择提供了理论指导。课程结束后，对计算结果进行整理、分析，撰写成文《Tuning ofd-pband centers with M-A (M = Co, Ni, Cu; A = N, P, O, Se) co-doped FeS₂for enhanced Li-S redox chemistry》，发表在国际知名能源期刊《Journal of Energy Storage》（影响因子：9.4）。该项工作指出：Fe_0.875Co_0.125P_0.125S_1.875作为硫阴极主体在促进Li-S氧化还原化学方面具有潜在的应用价值。这一工作加深了对共掺杂策略的理解，为设计和开发硫阴极主体来改善锂硫电池中Li-S氧化还原化学性能提供了理论指导。《计算材料学》是汤富领教授主讲的一门项目式教学课程，在专业课程学习中融入科学研究，提升课程的实践性和趣味性，增强同学们的实际操作能力、创新能力、自我组织和协调能力，增加了同学们的课程获得感。（撰稿：汤富领，终审：徐仰涛）

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