非金屬添加劑對儲氫合金(Mg2Ni,LiB44)的影響第一性原理計算.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我們設(shè)計在Mg2Ni儲氫合金及其氫化物中添加非金屬原子(B，C，Si)。通過第一性原理計算我們研究了它們的晶體結(jié)構(gòu)，電子性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)。計算結(jié)果表明對于Mg2NiH4非金屬元素的添加展現(xiàn)了比金屬原子更加明顯的去穩(wěn)定性作用。尤其對于B和C的添加，Mg2NiH4的形成焓分別降低了0.19和0.21eV.atom-1.在Mg2NiH4氫化物中B或者C附近的NiH4結(jié)構(gòu)變成了三角狀的NiH3結(jié)構(gòu)。計算結(jié)果還顯示Mg2Ni和Mg2NiH4的熱力

2、學(xué)穩(wěn)定性隨著非金屬元素含量的增加呈現(xiàn)線性降低的趨勢。Mg2NiH4，Mg2NiB0.5H4，Mg2NiC0.5H4，和Mg2NiSi0.5H4的去氫能的計算值分別為59.39，58.12，55.84和55.30kJ·mol-1H2。因此，對于Mg2Ni合金非金屬的添加有利于Mg2NiH4去氫化反應(yīng)的進(jìn)行。此外，我們還分析了非金屬的添加對于Mg2Ni及其氫化物熱容和振動熵的影響。
　　 我們還利用石墨碎片來建立機械球磨的LiBH4

3、和石墨添加劑體系的計算模型。通過第一性原理密度泛函理論(DFT)我們優(yōu)化了LiBH4和石墨添加劑體系的晶體結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)由石墨碎片引入的不飽和點位被BH3復(fù)合結(jié)構(gòu)和H原子所占據(jù)。我們利用去氫能來研究LiBH4和石墨添加劑體系的去氫能力。結(jié)果顯示相對于純LiBH4體系，與石墨碎片成鍵的BH3復(fù)合結(jié)構(gòu)具有更低的去氫能。這是LiBH4體系熱力學(xué)性質(zhì)提高的重要原因之一。我們采用nudgedelasticband(NEB)方法研究LiBH4和石墨碎片

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