LiH分子作为锂电池等储电材料的重要组成成分,研究其化学反应活性对探究相关储电材料的稳定性有重要意义。由于LiH分子容易与N、O等原子发生反应,而在储电材料的制造和运输过程中常常会接触到这些元素。因此,研究LiH分子和N、O原子的反应动力学对储电材料的制备及运输有重要的意义。本文通过高精度从头算方法计算了大量的关于LiHO+和LiNH体系的单点能,采用基于人工神经网络的拟合方法构建了LiHO+和LiNH体系的解析势能面。由于LiHO+体系包含有中性分子和离子,其反应物之间相互作用势的范围很长,并且O+LiH+反应是一个无阈值的放热反应,因此对该体系的反应动力学性质研究能够为实验上超冷反应体系的研究提供参考,本文选择在LiHO+势能面上研究O+LiH+反应的动力学。在宇宙中D元素是H元素丰度最高的同位素。我们知道同位素效应可以改变反应物和产物的零点能,从而影响反应的放热或吸热。此外,原子之间发生反应的时候,由于同位素替代的作用,碰撞能转化为振动、转动能的能量分配模式都会受到影响。对于大部分的元素来说,同位素效应的影响是几乎可以忽略的,但是由于D原子的质量是H原子的两倍,其同位素效应也较为明显,因此我们还研究了O+LiD+反应的动力学性质。本论文中的工作可分为如下三部分:(1)构建基态LiHO+势能面。利用Molpro2012软件包计算了大量的LiHO+体系基态的从头算单点能,在得到高精度的单点能之后采用基于人工神经网络的拟合方法对势能面进行拟合,构建出了一个精确的LiHO+体系基态势能面。经过计算得到拟合基态LiHO+势能面均方根误差是1.82m eV。我们在基态LiHO+势能面上计算了二体项LiH+、OH和LiO+的光谱常数和平衡键长,并与实验值进行对比,发现Li H+、OH和LiO+二体项的数值与之前实验值吻合,说明构建的LiHO+体系的势能对于长程区域的描述是准确的。(2)在构建的LiHO+势能面上进行了O+LiH+→Li++OH和O+LiD+→Li++OD反应的准经典轨线研究。计算了关于O+LiH~+→Li~++OH和O+LiD~+→Li~++OD这两个反应的积分截面(Integral Cross Sections,ICSs)和微分截面(Differential Cross Sections,DCSs)。我们发现两个反应的ICSs都会随着碰撞能的增加而逐渐减小,在所研究的碰撞能范围内,O+LiH+→Li++OH反应的ICSs比O+LiD+→Li++OD反应的ICSs高,并且随着碰撞能的增加,这种差距会越来越大。此外,我们还研究了两个反应的DCSs。DCSs结果表明同位素效应对前向散射的影响比较明显。在相对较低的碰撞能范围内,同位素效应增强了产物散射方向上的各向同性,同位素效应对产物分子的散射方向有明显影响。但在较高的碰撞能范围内,碰撞能削弱了同位素效应对分子产物散射方向的影响,碰撞能在散射方向上占据主导地位。我们得出结论,在不同碰撞能下,O+LiH+→Li++OH和O+LiD+→Li++OD反应存在着间接反应和直接反应两种反应机理,并且两种不同的反应机理在不同的碰撞能范围内占据不同的地位。同时我们计算了产物分子的振动态分布图,详细地分析了同位素效应对能量分配的影响。为了更好地理解反应机理,我们绘制了核间距随时间的变化图像,发现该反应的反应机理随着碰撞能的增加而改变。反应机理会由间接反应机理占据主导地位转化为直接反应机理占据主导地位。此外我们还计算了H/D同位素效应积分截面、微分截面、核间距随时间变化和振动态分布。(3)构建了LiNH势能面。采用多参考组态相互作用(MRCI)方法计算了22299个LiNH体系基态的单点能,并采用基于人工神经网络的拟合方法构建了LiNH体系势能面。为了验证拟合的势能面是否可靠,我们计算了均方根误差,测得构建的LiNH势能面的均方根误差是2.65meV。我们在构建的势能面上计算了两体项,并将计算得到的两体项光谱常数平衡键长和解离能与实验值比对,发现LiH、LiN和NH各两体项光谱常数是吻合的。