众多的储能设备中锂离子电池由于它能量密度高,循环稳定性好等优异的特点,引起了人们的广泛关注并将其很好的应用于手机等便携设备中。随着计算科学的发展,计算模拟在研究新型材料方面有着十分重要的作用。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了新型材料二硼化锆优异的锂离子扩散性能。具体内容如下:1、二硼化锆上锂离子扩散性能的研究。首先我们利用CALYPSO软件包筛选出结构相对稳定的新型材料二维二硼化锆,并对材料本身的稳定性进行了计算评估;然后计算了材料的电学性质发现材料本身呈现金属性的特性,这一特性有利于锂离子在其表面的扩散。比较不同位点的吸附能,我们发现锂离子吸附在硼原子上方时结构最稳定;进一步的锂离子扩散路径的模拟结果表明锂离子在二硼化锆上具有极低的扩散势垒（仅为17 me V）,这将极大的提升锂电池的充放电能力。除此以外,我们还计算发现二硼化锆具有较高的锂离子理论容量(526 m Ah g^-1),较低的平均开路电压（0.236 V）等优点。以上诸多的优异性能表现证明,二维二硼化锆是一种良好的潜在新型锂电池负极材料。2、应变对二硼化锆上锂离子扩散性能的影响。随着可穿戴设备等的出现,在实际的应用过程中应变对材料性质的影响是不容忽视的。因此我们系统地研究了应变对二硼化锆本身性质的影响和应变对锂离子在二硼化锆上的扩散性能的影响。计算结果表明,应变的施加并不会对二硼化锆本身的金属性产生明显的影响;锂离子在其表面的扩散势垒会随着应变的施加有一定的改变,但其整体变化幅度不大,仍然具备极低的锂离子扩散势垒这一优点。由此可见在一定的应变范围内二硼化锆仍然具有良好的锂离子扩散性能。本文通过运用第一性原理的方法从原子尺度模拟了锂离子在二维二硼化锆表面的扩散路径和性能,并研究了应变对其扩散性能的影响,对新型锂电池负极材料的设计具有一定的理论指导意义。