Li-N-H系金屬絡(luò)合物儲氫材料微觀結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、近年來鋰—氮—氫（Li—N—H）系金屬絡(luò)合物儲氫材料備受關(guān)注，理論儲氫量高達(dá)10．4wt．％，具有一定的可逆性，與傳統(tǒng)儲氫合金相比優(yōu)勢明顯。 作為Li—N—H體系的基礎(chǔ)研究之一，Li2NH的晶體結(jié)構(gòu)目前還存在爭議，Li2NH晶體中H原子的不同占位位置對可逆儲氫反應(yīng)的反應(yīng)焓有很大的影響。因此確定Li2NH的晶體結(jié)構(gòu)對于理解其儲氫機理，研究儲氫反應(yīng)動力學(xué)等具有重要意義。 第3章中基于密度泛函理論的贗勢-平面波方法，采用三種模

2、型分別研究Li，N原子對N—H鍵方位的影響以及N—H鍵間的相互影響，得到了Li2NH的晶體結(jié)構(gòu)和H原子的占位位置。計算結(jié)果表明：Li2NH晶體為層狀結(jié)構(gòu)，晶胞中4個N—H鍵分為兩層，層內(nèi)N—H鍵為反平行排列，層間N—H鍵為垂直排列，P42/m空間群。態(tài)密度和電子局域密度（ELF）分析表明，N—H鍵呈明顯的共價鍵特性，Li和N—H鍵呈明顯的離子鍵相互作用?？赡鎯浞磻?yīng)Li2NH+H2/LiNH2+LiH在溫度OK時的反應(yīng)焓為69．6KJ/

3、molH2，與實驗結(jié)果～66KJ/molH2符合得較好。 對LiNH2晶體結(jié)構(gòu)的實驗研究在1972年即已有了比較準(zhǔn)確的結(jié)果，但在理論計算時，采用不同交換相關(guān)泛函，其結(jié)果仍有比較大的差異。因此，第4章采用不同交換相關(guān)泛函，包括局域密度近似（LDA）的CA—PZ泛函和廣義梯度近似（GGA）的PBE、RPBE、PW91泛函對LiNH2進(jìn)行系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明使用GGAPW91泛函優(yōu)化后，LiNH2的能量最低，晶格常數(shù)更接近實驗值。證明