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钙钛矿型氧化物ABO3作为电极材料,具有电化学反应活性好,放电容量高,储氢现象具有普遍性等特点,因此其作为新型镍氢电池的负极材料具有很大的应用价值并受到了广泛关注。由于ABO3型氧化物具有特殊的晶体结构,容易产生氧空位,从而使该材料呈现出丰富多样的物理和化学性能,但是O空位对LaFeO3体系储氢性能的影响机制仍不清楚,因此本文基于密度泛函理论以及过渡态理论,探究了O空位对LaFeO3表面吸氢性能的影响,H原子在含O空位的LaFeO3（010）表面体系中的吸附和占位情况,以及H原子在体系中扩散的主要路径。通过计算LaFeO3（010）表面体系及晶胞的空位形成能,发现O空位更易在表面体系的表层形成。当H2分子吸附于含O空位的LaFeO3（010）缺陷表面上时,共有4种不同的吸附方式:第一种吸附方式是H2分子发生完全解离,形成两个单独的H原子并分别吸附在两个O原子上,形成双羟基（-OH）结构。第二种是解离之后的两个H原子,同时吸附在一个O原子上,从而形成H2O分子结构。H2O分子是以物理吸附的方式吸附于缺陷表面上,因此较易脱离含一个O空位的缺陷表面,从而再次形成O空位,造成晶体表面的二次缺陷。第三种吸附方式是H2分子解离成两个H原子,一个H原子吸附到O原子上形成-OH,H-O间为共价键;另一个H原子与Fe原子间发生反应,形成Fe-H金属键。第四种吸附方式介于物理吸附和化学吸附之间,形成Fe-H2结构。对前三种化学吸附过程进行过渡态搜索计算,发现3种解离吸附过程都存在活化能垒,即反应在自然条件下难以发生,而是需要一定的外界条件刺激。比较活化能垒值发现,最终形成-OH及Fe-H结构的吸附位置活化能垒最低,说明该反应较易发生,因此解离吸附的主反应通道是形成-OH和Fe-H键的第三种吸附方式。O空位的出现,提高了LaFeO3中Fe原子的吸氢性能,从而使得体系的吸H性能得到改善。研究发现H原子优先选择的吸附位为含O空位的LaFeO3（010）面的表层O原子上,但Fe原子上也可以吸附。H原子在表层的吸附能最大,随着向体相的深入扩散,H的吸附能随之减小。H原子在体系中的吸附是与最近邻原子之间以微弱的共价键或金属键相连接,表层O、Fe原子均可吸附;在体相中H原子主要只储存在O原子附近。H原子从表层向体相中扩散的过程是环绕着O原子进行的,旋转跳跃,不断地向体相深层递进。通过计算H原子由表层向体相扩散路径所需的能垒值,发现H原子由表层向体相扩散中都需要正向的活化能垒,且分步扩散比直接扩散的活化能垒值更小,反应更易发生。H原子跨越表层能垒,从表层扩散到次表层后,将更易向内扩散;而O空位的存在可以降低H原子从表层到次表层扩散的能垒,从而改善H原子在LaFeO3（010）表面体系的扩散性能。