袁江
,
宋新华
,
卢端敏
,
候德政
材料导报
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究了V元素掺杂对LiNH2的电子结构和解氢性能的影响.计算结果显示,V元素掺杂LiNH2晶体模型的负合金形成热减少,LiNH2体系结构的稳定性减弱,合金化增强了体系的解氢能力.Mulliken集居数、电子态密度与电子密度的进一步分析发现:掺杂V以后,通过电荷补偿,N与H之间离子性相互作用增强,共价性相互作用减弱;费米能级(EF)处键峰值增大,能隙△EH-L变窄,LiNH2的解氢能力提高.
关键词:
赝势平面波
,
LiNH2
,
合金形成热
,
电子结构
,
解氢性能
张健
,
孙立芹
,
毛聪
,
龙春光
,
陈荐
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.021
镁氢化物(MgH2)解氢温度偏高是目前制约其实际应用的主要瓶颈.采用机械球磨方法制备了MgH2、MgH2-10％Ni、MgH2-10％Ti、MgH2-15％Ni-5 ％Ti(质量分数)四种不同储氢体系,借助XRD、SEM、DSC等检测手段表征了不同体系的组织结构与解氢性能,并就Ni、Ti单独与复合掺杂对MgH2解氢性能的影响机理进行了分析.结果表明:Ni、Ti单独掺杂时,较纯MgH2球磨体系而言,MgH2颗粒与晶粒尺寸减小且均匀,颗粒团聚现象缓解,初始解氢温度明显降低,其原因在于少量Ni、Ti原子固溶于MgH2基体,导致其晶格变形、结构稳定性降低,其中,Ni的固溶效果尤为明显;而Ni、Ti复合掺杂时,由于球磨过程中NiTi新相的出现,导致MgH2颗粒与晶粒细化效果较单独掺杂时有所减弱,然而球磨体系的初始解氢温度较单独掺杂时却进一步降低,实现了Ni、Ti两种元素的协同固溶效应.
关键词:
镁氢化物
,
过渡金属
,
掺杂
,
组织结构
,
解氢性能
袁江
,
魏红伟
,
罗静
,
杨剑
,
韦肖飞
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.06.034
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了LiAlH4-Cl体系的晶体与电子结构及稳定性能.计算生成焓发现,Cl-均可替代LiAlH4晶体结构中不同位置的H原子、[AlH4]单元体及占间隙位,其占位难易程度从易到难依次为:间隙位>H2位>H4位>H3位>H1位>[AlH4]单元体.H原子解离能的计算发现:在Cl-替代[AlH4]单元和占据间隙位时,LiAlH4体系的结构稳定性变差,对应体系的放氢能力提高.其中,Cl-占据间隙位时,其对应体系放氢能力最强.费米能级附近能隙ΔEH-L值变小,对应体系的结构稳定性降低,是提高LiAlH4体系放氢能力的根本原因.
关键词:
LiAlH4
,
Cl
,
结构稳定性
,
解氢性能
郭茂文
,
刘春荣
,
郑雪萍
,
刘胜林
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2016040
通过PCT (pressure-content-temperature)研究了催化剂对LiAlH4放氢性能的影响规律.实验选用的催化剂为纳米Ni粉和纳米Co粉,研究结果显示,催化剂Ni和Co对LiAlH4试样的放氢温度几乎没有改善,但是可以有效地改善LiAlH4试样的放氢量与放氢速率.在所有的掺杂Ni粉的试样中,掺杂5％Ni粉的试样的放氢量最大,而掺杂12％Ni粉的LiAlH4试样的放氢速率最快;在掺杂Co粉的试样中,掺杂12％Co粉的试样的放氢量、放氢速率最大.
关键词:
LiAlH4
,
放氢性能
,
催化剂
,
掺杂
孙立芹
,
张健
,
周益春
稀有金属材料与工程
采用高能球磨技术制备了MgH2、MgH2-Graphene、MgH2-Ni、MgH2-Graphene-Ni几种不同储氢体系,采用XRD、SEM、DSC等检测手段表征了不同体系的物相组成、微观形貌及释氢性能,系统研究了Graphene与Ni单独、复合掺杂对MgH2释氢性能的影响及机理.结果表明:Graphene单独掺杂致使MgH2体系初始释氢温度降低了近33℃,其原因在于球磨过程中Graphene对MgH2颗粒起到结构限域作用,使其颗粒细化且尺寸均匀.Ni单独掺杂致使MgH2体系初始释氢温度大幅度降低,降低了136℃,其原因在于部分Ni原子固溶进MgH2基体,导致其晶格变形、结构稳定性降低.而Graphene与Ni复合掺杂时,其掺杂顺序对MgH2体系释氢性能具有显著影响:当Graphene与Ni同时掺杂时,由于Graphene对MgH2颗粒的包覆缓冲作用,致使Ni原子难以固溶进MgH2基体,体系初始释氢温度并未降低;而先掺杂Ni、后掺杂Graphene时,则很好地实现了Ni原子固溶与Graphene结构限域的双重效应,使得MgH2体系的初始释氢温度进一步降低,降低了175℃.
关键词:
MgH2
,
Graphene
,
Ni
,
掺杂
,
释氢性能
王新刚
,
王亮
,
张怀龙
,
时斌
,
郑雪萍
稀有金属材料与工程
通过PCT设备和SEM分析方法研究了Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4放氢性能的影响.结果表明,在相同的条件下,掺杂Gd2O3和Nd2O3的LiAlH4显示了非常好的放氢性能.有关掺杂量(0.5,1,2,3,4,5,6)mol％的研究发现,Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4放氢量的影响是非常相似的.其影响趋势为:随着掺杂量的增加,LiAlH4放氢量逐步下降,并且试样的放氢起始时间被明显地缩短了.此外,有关掺杂试样的显微组织研究表明,掺杂Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4的显微组织的影响不明显.
关键词:
放氢性能
,
掺杂量
,
显微组织
