元素替代对MgH2储氢材料释氢影响机理的第一原理研究

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MgH2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MgH2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MgH2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MgH2释氢的作用.比较发现V,Fe明显降低Mg-H间的离子键强度.

关键词：储氢材料、元素替代、密度泛函理论、释氢机理

所属期刊栏目：34

分类号：TG139.7(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51371049;国家高技术研究发展计划2009AA05Z105

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：705-712