元素替代對Mg2Ni合金儲(chǔ)氫性能影響的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、采用基于密度泛函理論(DFT)的平面波贗勢(PW-PP)方法,對Mg2Nil-xMx(M=Ti,V,Cr)和Mg-Ni-Ti-H體系的電子結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行研究,了解Mg2Ni基合金吸收和釋放氫氣的性能與電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,為制備綜合性能較好的儲(chǔ)氫材料提供一定的理論參考。主要結(jié)論如下:
   1、研究了元素替代對Mg2NiH4釋氫性能的影響。計(jì)算給出了晶胞參數(shù)、電子態(tài)密度、原子間的鍵序和生成焓,分析了氫化物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和原子間成

2、鍵作用之間的關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明,生成焓的計(jì)算值隨替代元素M(Ti,V,Cr)的變化趨勢和實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果一致,且Ti的替代較好地降低了Mg2NiH4的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,提高了Mg2NiH4的釋氫性能。分析電子結(jié)構(gòu)可得,Ni(h)-H和M-H間的相互作用是影響Mg2NiH4結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,替代元素正是通過改變M-H的相互作用來提高M(jìn)g2NiH4的釋氫性能。
   2、計(jì)算分析了Mg-Ni-Ti-H體系的電子結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)穩(wěn)定性。首先用

3、鈦原子取代體系的鎂原子,替代位置為Mg(8f)位,隨著鈦元素替代體系中的Mg原子含量的不斷增加,氫化物中的Ni-H相互作用會(huì)逐漸減弱,提高了體系的放氫動(dòng)力學(xué)性能,但是隨著鈦元素替代含量的增加,合金的儲(chǔ)氫容量會(huì)逐漸減少。當(dāng)鈦元素替代體系中的鎳原子,氫化物中的Ni-H鍵的相互作用會(huì)逐漸減弱,改善了氫化物中的放氫動(dòng)力學(xué)性能。Mg2NiH4、Mg1.875Ti0.125NiH4、Mg1.75Ti0.25NiH4、Mg2Ti0.125Ni0.87

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