夏罗生
,
朱树红
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.004
随着燃料电池、燃料电池汽车的快速发展,LiBH4被认为是最具应用前景的储氢材料之一.然而,LiBH4吸放氢温度高以及吸放氢速率相对缓慢限制了其广泛应用.为改善LiBH4吸放氢性能,在LiBH4中添加少量Al,采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算了LiBH4合金化前后体系的氢化物形成热、H原子解离能,体系的晶体与电子结构.氢化物形成热、H原子解离能计算结果发现:Al合金化后体系相结构稳定性变差,体系解氢过程中所吸收的热量减少,H原子解离能减小,体系解氢能力增强.电子态密度(DOS)、电子密度和Mulliken电子占据数的结果表明:LiBH4结构稳定、解氢困难的电子结构原因是B-H之间较强的共价键,Al对LiBH4体系解氢性能增强主要是Al-LiBH4体系Fermi能级附近能隙值发生变化以及Li-BH,B-H间成键作用减弱.理论上揭示Al添加改善LiBH4体系解氢性能的微观机制,为LiBH4实际应用提供理论指导.
关键词:
赝势平面波
,
LiBH4
,
解氢能力
,
电子结构
张健
,
黄雅妮
,
龙春光
,
邵毅敏
,
彭平
,
周惦武
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.05.002
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法.考察了Mg空位缺陷对MgH<,2>体系解氢性能的影响及微观机理.结果表明:Mg空位缺陷的出现使MgH<,2>晶胞发生收缩,晶格产生畸变,且极大地降低了体系的结构稳定性,显著提高了体系的解氢动力学;电子结构分析表明:Mg空位缺陷改善MgH<,2>体系解氢性能的微观机理在于体系在费米能级以下成键电子数的减少以及费米能级附近能隙的变窄.
关键词:
MgH2
,
空位缺陷
,
赝势平面波
,
解氢性能
,
电子结构
袁江
,
宋新华
,
卢端敏
,
候德政
材料导报
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究了V元素掺杂对LiNH2的电子结构和解氢性能的影响.计算结果显示,V元素掺杂LiNH2晶体模型的负合金形成热减少,LiNH2体系结构的稳定性减弱,合金化增强了体系的解氢能力.Mulliken集居数、电子态密度与电子密度的进一步分析发现:掺杂V以后,通过电荷补偿,N与H之间离子性相互作用增强,共价性相互作用减弱;费米能级(EF)处键峰值增大,能隙△EH-L变窄,LiNH2的解氢能力提高.
关键词:
赝势平面波
,
LiNH2
,
合金形成热
,
电子结构
,
解氢性能
