论文摘要
氢能因储量丰富、无污染和能量密度高而被誉为21世纪的绿色新能源。LiBH4的理论储氢容量高达18.5%,被认为是最具应用前景的储氢材料之一,但其吸放氢速率相对缓慢限制了其应用。为提高LiBH4脱氢性能,将金属原子Mg, Al, Ti掺杂到LiBH4体系中,采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,对金属原子Mg, Al, Ti掺杂改性LiBH4体系的置换固溶热、合金形成热、 H原子解离能、电子态密度等进行了理论计算和分析,探究揭示Mg, Al, Ti掺杂提高LiBH4体系脱氢能力的微观机制。计算结果表明:金属原子Mg, Al, Ti掺杂后LiBH4体系的合金形成热和H原子解离能都变小,说明金属原子Mg, Al, Ti的掺杂使体系相结构稳定性变差,增强了体系脱氢能力。其中, Ti的催化作用最强、掺杂效果最好;对电子态密度的分析结果表明:金属原子Mg, Al, Ti掺杂后体系脱氢能力增强的主要原因在于Fermi能级附近能隙变窄,能隙值减小,并且Mg-BH, Al-BH, Ti-BH键的较强作用减弱了原有的Li-BH, B-H键间的相互作用,降低了体系相结构稳定性。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 朱树红,夏罗生
关键词: 赝势平面波,金属掺杂,电子结构,脱氢性能
来源: 稀有金属 2019年01期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 材料科学
单位: 湖南张家界航空工业职业技术学院航空制造工程系,湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
基金: 湖南省教育厅科研项目(15C1405)资助
分类号: TB34
DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.xy18030010
页码: 74-80
总页数: 7
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