EuMg2H6和Rb2MgH4結(jié)構(gòu)和電子特征的第一性原理研究.pdf

1、鎂合金由于其具有儲氫容量高的特點，被認為是一種優(yōu)勢明顯且獨特的固態(tài)儲氫材料。而且鎂合金價格低廉、資源豐富、質(zhì)量輕、成本低、易于生產(chǎn)，已經(jīng)成為最具有發(fā)展?jié)摿Φ墓虘B(tài)儲氫材料之一。研究發(fā)現(xiàn)，通過添加稀土元素或堿金屬元素能夠有效地改善其吸放氫性能、提高吸放氫效率。本論文是利用基于密度泛函理論的第一性原理研究了EuMg2H6和Rb2MgH4氫化物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、彈性性能、熱力學(xué)性質(zhì)以及電子結(jié)構(gòu)特征，從而為指導(dǎo)新的固態(tài)儲氫材料的合成和預(yù)測新性能提供理

2、論依據(jù)，論文主要研究內(nèi)容歸納如下:
　　 1、采用第一性原理系統(tǒng)研究了EuMg2和EuMg2H6的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電子特征和熱力學(xué)性質(zhì)。優(yōu)化的晶格常數(shù)與實驗值基本相吻合。計算所得的形成焓表明，從能量觀點來看，隨著H原子的加入，EuMg2H6變的更穩(wěn)定。計算的電子特征表明了氫化物主要表現(xiàn)出離子性。另外，三種Mg-H鍵也表現(xiàn)出帶有部分共價特征的離子鍵。特別是兩種化合物的態(tài)密度表明了由于局域Eu-f電子的強關(guān)聯(lián)效應(yīng)而在費米能級附近產(chǎn)生很強

3、的自旋極化。在文章中，氫化和放氫過程的熱力學(xué)變化也被研究，并確定了最佳的氫化和放氫路線，預(yù)測的放氫反應(yīng)臨界溫度也和實驗值相當(dāng)吻合。
　　 2、通過基于密度泛函理論的第一性原理研究了Rb2MgH4的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱力學(xué)性質(zhì)、彈性性能和電子特性。優(yōu)化的晶格常數(shù)與實驗值基本相吻合。Rb2MgH4是由Rb+和離散的四面體[MgH4]2-組成。計算的形成焓表明了Rb2MgH4的穩(wěn)定性沒有Rb3MgH5的高。在文章中，氫化和釋氫過程的熱力學(xué)變