RENi-,5-(RE=La、Ce、Pr、Nd)合金及其氫化物電子結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)氫性能的研究.pdf

1、本文采用基于密度泛函理論的平面波贗勢(shì)(PW-PP)方法為基礎(chǔ)，計(jì)算LaNi5合金及其氫化物的電子結(jié)構(gòu)，分析了合金氫化物的成鍵特性和穩(wěn)定性；計(jì)算分析RENi5(RE=La、Ce、Pr、Nd)合金及其氫化物的電子結(jié)構(gòu)和成鍵特性；最后進(jìn)一步研究氫在LaNi5合金內(nèi)部擴(kuò)散情況。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、LaNi5合金吸氫以后體積增大，氫化物均具有典型的金屬性。生成焓的計(jì)算表明LaNi5合金吸氫以后形成的氫化物L(fēng)aNisH7的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

2、性比LaNi5H的穩(wěn)定性要強(qiáng)。在兩合金氫化物中Ni原子與H原子之間以共價(jià)鍵的形式結(jié)合，H原子與La原子沒(méi)有直接的成鍵作用。Ni原子和H原子之間的成鍵作用要強(qiáng)于兩個(gè)Ni原子之間的成鍵作用。
　　 2、在RENi5(RE=La、Ce、Pr、Nd)系列合金中，合金氫化物的穩(wěn)定性大小順序?yàn)?PrNisH

3、漸往高能量端移動(dòng)，導(dǎo)致RE原子的4f軌道電子與Ni3d軌道電子成鍵減弱。合金經(jīng)過(guò)多次吸放氫以后出現(xiàn)粉化現(xiàn)象很可能是由于這種成鍵作用在吸氫后被減弱造成。合金氫化物中Ni5-H1鍵的成鍵最強(qiáng)，氫上的電子更易偏向Ni5(3g位)，而與Ni5形成相互作用較強(qiáng)的共價(jià)鍵。
　　 3、LaNi5H3中三個(gè)12n（12n-1，12n-2，12n-3）吸附位的吸附能都為正值，這三個(gè)12n位都有可能是H的穩(wěn)定吸附位。12n-1位的吸附能是12n-2