过渡金属掺杂对LiNH2释氢性能影响的第一性原理研究

稀有金属材料与工程, 2015, 44(9): 2228-2233.

过渡金属掺杂对LiNH2释氢性能影响的第一性原理研究

宁华 ^1, , 彭雯琦 ^2, , 肖萌 ^3, , 郭进 ^4,

1.广西大学,广西南宁,530004

2.广西大学,广西南宁,530004

3.广西大学,广西南宁,530004

4.广西大学,广西南宁,530004

基金项目: 国家自然科学基金(51071054,51271061) 广西理工中心重点项目(LGZX201202)

关键词：第一性原理 , LiNH2 , 结合能 , 电子结构 , 态密度

Influence of Transition Metal Doping on the Dehydrogenation Ability of LiNH2 Hydrogen Storage Materials by the First-Principles

Keywords： first-principles , LiNH2 , binding energy , electronic structure , density of states

运用第一性原理和密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算研究了过渡金属M(=Ti,V Mn,Co)替代LiNH2中的部分Li原子对LiNH2的晶体结构、结合能、电子结构和空位形成能的影响.结果表明,部分Li原子被替代后,Li(M)NH2材料的稳定性均降低,同时N-H键能变弱且容易断裂,可释放出H原子.计算得到Li(M)NH2/M (=Ti,V,Mn,Co)的空位形成能分别为1.365、0.829、0.486和-0.079 eV.过渡金属元素M替代Li原子导致Li(M)NH2解离H原子的能量降低,使得其释氢性能得到提高,其中Li(Ti)NH2材料比Li(V)NH2、Li(Mn)NH2、Li(Co)NH2材料的释氢性能要强.

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过渡金属掺杂对LiNH2释氢性能影响的第一性原理研究

Influence of Transition Metal Doping on the Dehydrogenation Ability of LiNH2 Hydrogen Storage Materials by the First-Principles

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