【摘 要】
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采用第一原理赝势平面波方法,计算分析了NiF2掺杂对MgH2解氢性能的影响,合金形成热计算结果表明:F原子优先占据MgH2中的H原子位,无论F原子占H位还是占居间隙位置都能形成更为
【机 构】
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邵阳职业技术学院汽车与智能制造学院,湖南邵阳422004;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙,410082;邵阳职业
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采用第一原理赝势平面波方法,计算分析了NiF2掺杂对MgH2解氢性能的影响,合金形成热计算结果表明:F原子优先占据MgH2中的H原子位,无论F原子占H位还是占居间隙位置都能形成更为稳定的结构.F原子占据MgH2间隙位置时,H原子的解离能明显降低,说明F原子占据间隙位置时,能够改善MgH2体系的解氢性能.Ni原子置换MgH2中的Mg原子后,MgH2体系的形成热与H原子的解离能都降低,说明在MgH2体系中加入Ni原子能够改善MgH2体系的解氢性能.电子态密度,交叠聚居数结果表明:F或Ni原子掺杂后MgH2解氢能力增加,归因于MgH2体系费米能级附近的能隙变窄以及H-H原子的键长变短.合金形成热及交叠聚居数结果表明,Mg与F元素容易成键形成更为稳定的MgF2化合物,Ni元素与MgH2形成不稳定的Mg2 NiH4化合物,从微观层面证实了NiF2的加入促进化学反应NiF2 +3MgH2=MgF2+ Mg2NiH4+ H2的进行,形成更为稳定的MgF2和不稳定的Mg2 NiH4化合物,从而改善MgH2体系的解氢性能.
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