（1）固体电解质Li₁₀GeP₂S₁₂的结构和电化学物性研究

　　通过第一性原理热力学计算，确定了固体电解质Li₁₀GeP₂S₁₂的亚稳定结构，优化四面体锂的占据数。电化学热力学计算表面，Li_xGeP₂S₁₂在充分电过程中会分别会出现富锂（x=14）、中锂（x=10）和贫锂（x=6）三个平台值。将四、八面体位置的锂都考虑在内，进行了锂离子输运性能的计算。其中，c方向的锂迁移为协同迁移，ab方向为跳跃迁移，而两个方向迁移势垒类似（在0.20~0.30eV），表面了锂的迁移是各项同性的，这与实验上结论相符。

　　（2）锂空气电池正极充电催化剂的计算设计

　　锂空气电池具有超高的理论比能量密度，但其高过电位、低倍率性能等问题严重影响着其实际应用。锂空电池的产物Li₂O₂是绝缘体，其导电性差的问题使得其分解困难；同时它与电池碳材料、电解液等电池材料容易发生副反应。除了导电性和副反应等因素外，热力学上本征的过氧化锂分解也是限制电池反应速率的重要原因。利用硼掺杂石墨烯作为正极催化剂，可以降低过氧化锂分解决速势垒0.40 eV；硼磷共掺杂体系更使得决速步骤势垒降低0.70 eV，同时可以降低平衡电压0.13 V。活性的掺杂石墨烯体系其掺杂元素的电负性及基底对Li₂O₂的吸附能都在一个合理范围之内。 

　　同时，对于过渡金属氧化物体系（Co₃O₄等），我们进行了催化活性的表面效应研究。通过反应路径的计算，Co₃O₄体系（111）富氧面具有较高的活性，其最优的分解路径分解电压降低0.54 V，势垒降低0.45 eV。富氧面的催化活性来自于缺电子状态的表面氧层，它能从Li₂O₂中氧离子吸收大量电荷。