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Al 掺杂对Mg2Ni 合金的电子结构及贮氢性能的影响
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]广西大学物理科学与工程技术学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,南宁530004
  • 相关基金:国家自然科学基金(50861003,51071054),广西科学基金重点项目(2010GXNSFD013004)和广西大学拔尖创新团队建设计划项目资助
中文摘要:

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法, 计算Mg2-xAlxNiH4 (x=0, 0.125, 0.25)合金的晶胞体积、电子态密度、键序、电荷布居、生成焓, 分析原子间成键和结构的稳定性, 研究Al 部分替代Mg 对Mg2Ni 合金及其氢化物的结构和储氢性能的影响. 结果表明: 随着Al 含量的增加, Mg2Ni 合金晶胞体积减小, 不利于氢原子进入合金中, 导致合金的储氢容量降低. 在Mg2-xAlxNiH4 (x=0, 0.125, 0.25)中, Mg-H和Al-H相互作用远小于Ni-H的相互作用, 随着Al 含量的增加, 氢化物生成焓减少以及Ni-H的相互作用减弱, 氢化物的结构稳定性降低, Al 部分替代Mg能有效改善Mg2Ni 合金释氢动力学性能.

英文摘要:

Using plane wave pseudopotential methods based on density functional theory, the unit cell volumes, the electronic densities of states, the bond orders, the charge populations, and the formation enthalpies of Mg2-xAlxNiH4 (x=0, 0.125, 0.25) alloys were calculated. By analyzing atom bonding and structural stability, the effects of partially substituting Al for Mg on the structure and hydrogen storage property of the alloys and their hydrides were investigated. It was shown that the unit cell volume of the Mg2Ni alloy decreases with the increase of Al content; the decreased unit cell volume hinders the incorporation of hydrogen atoms, thus reducing the hydrogen storage capacity. For Mg2-xAlxNiH4 (x=0, 0.125, 0.25) hydrides, the Mg-H and Al-H interactions are much weaker than the Ni-H interaction. However, the Ni-H interaction is weakened and the hydride enthalpy of formation decreases with increased Al content. Although the stability of the hydride structure is weakened, hydrogen desorption kinetics for the Mg2Ni hydride can be improved with the partial substitution of Al for Mg.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781