Mg2Ni基合金储氢机理的第一性原理研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wpf82011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,对Mg2Ni1-xMx(M=Mn,Fe,Co,Ni,Cu,x=0.16667)和Mg2-xAlxNi(x=0,0.125,0.25)合金的电子结构和热力学稳定性进行研究。以期揭示Mg2Ni基合金的储氢机理与电子结构的关系,为制备高性能储氢材料提供一定的理论参考。   主要结论如下:   1、研究了Mg2Nii-xMx(M=Mn,Fe,Co,Ni,Cu,x=0.16667)合金及其氢化物Mg2Ni1-xMxH4的电子结构和热力学稳定性。计算结果表明:Mg2NiH、Mg2Ni1-xMx的晶胞参数与实验值符合得较好。对Mg2Ni1-xMxH4电子结构分析发现:氢化物中的Ni-H和M-H键为共价键、Mg-H键为离子键,且Ni-H和M-H键的相互作用强于Mg-H键。Mn,Fe,Co的部分替代对Ni-H键的相互作用影响较小,而Cu的替代则减弱了Ni-H键的相互作用,这可能是Cu替代后氢化物结构稳定性降低的一个原因。计算了Mg2Ni0.75M0.25H4(M=Mn,Fe,Co,Ni,Cu)的生成焓,分别为-57.7kJ/mol、-61.5kJ/mol-61.4kJ/mol、-63.4kJ/mol和-41.6kJ/mol,与实验值符合得较好。   2、计算分析了Mg2-xAlxNi合金其及对应的氢化物Mg2-xAlxNiH4(x=0,0.125,0.25)的晶体结构和储氢性能。结果表明:随着Al含量的增加,Mg2Ni合金晶胞体积会逐渐减小,并且合金中的Ni-Ni的相互作用也逐渐减弱。对Mg2.xAlxNiH(x=0,0.125,0.25)的研究发现,氢化物中的Mg-H和Al-H相互作用小于Ni-H的相互作用。随着Al含量的增加,氢化物中Ni-H键的相互作用逐渐减弱。Mg2-xAlxNiH4(x=0,0.125,0.25)的生成焓计算结果表明,其生成焓分别为-63.4kJ/mol,-51.6kJ/mol、-43.6kJ/mol,与实验值符合得较好。因此,Al的替代提高了Mg2Ni合金的吸放氢动力性能。   3、研究了氢在Mg2Ni(001)面的吸附情况。计算结果表明:在Mg2Ni合金的低米勒指数面中,合金的(001)面的表面能最低。在Mg2Ni(001)表面中,氢原子最稳定的吸附于Ni-Ni桥位,吸附能为-0.64eV。当Mg2Ni合金吸收少量的氢气时,合金中的Mg-Ni键会变短,而Mg-Mg的键长则由原来的3.01(A)增加到3.76(A)。其和实验测定结果相吻合。
其他文献
初中体育教学同其他学科的教学一样,也有学困生.这部分学困生体育品德和运动能力等方面的发展水平滞后,学习态度不够端正,学习目的不够明确,体育学习的兴趣与自信不足.他们往
我国蛭石矿产资源较为丰富,是具有潜在优势的非金属矿产之一。新疆尉犁县且干布拉克蛭石矿床是目前发现的最大蛭石矿床之一,估计总蛭石储量居世界第二。因此加强对蛭石矿产的
带电聚合物分子穿越微纳米通道在生物系统中无处不在,近些年来,随着对生物大分子穿越微纳米通道的理论和实验的深入研究,研究者提出的一种基于微纳米通道的DNA线性测序策略可
常规的高分辨二维或多维核磁共振谱通常需要多次扫描获得,采样时间较长。基于空间编码的超快速采样新技术只需单次扫描即可获得一个二维或多维谱数据,极大地缩短了实验时间。在
作为教育系统基本组成要素之一、作为教育教学工作主要承担者的教师,一直是教育事业中受到广泛关注同时也是被严格要求的群体,尤其在课程教育改革的大背景下。由职业环境和职业
《语文课程标准》指出:“语文课程应该是开放而富有创新活力的,应拓宽语文学习和运用的领域,注重学科的学习和现代科技手段的运用.”据此,在教学中,对于兼具工具性与人文性的
在强场分子、原子和激光物理方向,高次谐波已经成为一个热点的研究问题。在高次谐波的研究进程中,过去人们重点关注平台区域的谐波辐射谱特点及谐波辐射机制。对阈下谐波的产生
在本论文中,我们研究了肖特基势垒对ZnO纳米线输运特性的控制作用,通过对势垒的调控发展了紫外光检测器、电阻式存储器等高性能原型器件。紫外光照下界面处的氧脱附和空穴捕获,对势垒进行了有效调控,发展了具有高灵敏度和快速回复时间的紫外光检测器。另外我们还研究了ZnO纳米线表面氧空位对势垒结构的控制作用,利用脉冲电压对界面氧空位浓度进行调控,发展了具有快速写入速度和高读取窗口比值的电阻开关随机存储原型纳米
新课程标准强调学习方式的转变,因为这样能合理地利用竞争机制,形成良好的人际关系,促进人格的健全发展,所以"小组合作学习"成了本次课程改革积极倡导的学习方式之一。如何才能有效
课堂教学效率是指在课堂有限的时间内学生掌握知识的程度、能力的培养和知识的增幅三者之和所达到的效果.影响和制约课堂教学效率的因素是多方面的.那么,在高中英语教学中,怎