元素替代对MgH_2储氢材料释氢影响机理的第一原理研究
First-Principles Study on Dehydrogenation Ability of MgH_2 Hydrogen Storage Materials with Component Element Substitution作者机构：沈阳师范大学物理科学与技术学院沈阳110034
出 版 物：《计算物理》 (Chinese Journal of Computational Physics)
年 卷 期：2017年第34卷第6期
页 面：705-712页
核心收录：
学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）]
基 金：国家自然科学基金(51371049) 国家高技术研究发展计划(2009AA05Z105)资助项目
摘 要：用基于密度泛函理论的赝势平面波第一原理方法研究金属元素替代对MgH_2释氢的影响机理.结果表明:带隙的宽窄和带隙中是否存在杂质能级是影响MgH_2储氢材料释氢性能的关键因素,Nb,Fe,Ti,V在能隙近中央引入杂质能级,使得MgH_2的H-Mg键键强减弱,有利于放氢.La在导带底引入杂质能级,降低带隙宽度,晶体中结合最弱的键断裂变得容易,也有利于放氢.Nb,Fe,Ti,V,La与近邻氢原子间形成共价键,形成金属氢化物,对释氢起到催化作用.La与H间的共价作用较弱,其金属氢化物的催化作用相对较弱.掺杂元素使Mg与周围H的静电作用力不对称,与Mg作用力小的H容易释放出来,起到提高MgH_2释氢的作用.比较发现V,Fe明显降低MgH间的离子键强度.
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