分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2022-10-21 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 针对LiAlH4 作为储氢材料在放氢过程中存在放氢温度过高、放氢动力学缓慢的问题,提出了制备NiTiO3 并利用 机械球磨方式将其掺杂到LiAlH4 的改性方法。通过升温放氢实验和等温放氢实验,研究NiTiO3 的掺杂对LiAlH4 放氢 性能的影响,结果表明,掺杂w(NiTiO3)=6% LiAlH4 的起始放氢温度降至73 ℃,比纯LiAlH4 降低了120 ℃;在180 ℃ 等温放氢测试中,掺杂w(NiTiO3)=6% LiAlH4 在60 min能放出w(H2)=4.70%,纯LiAlH4 在同条件下基本不放氢。 活化能测试结果表明,掺杂w(NiTiO3)=6% LiAlH4 的前两步放氢活化能分别降至71.56、122.49 kJ/mol,验证了放氢动 力学性能提升的结果。通过XRD分析认为球磨过程破坏了NiTiO3 的稳定性,使NiTiO3 发生了非晶化转变,而非晶态的 NiTiO3 可以为LiAlH4 放氢反应提供活性位点和增加H的扩散通道。实验结果表明,掺杂NiTiO3 的改性方法有效改善 了LiAlH4 的放氢性能。
分类： 材料科学 >> 材料力学 提交时间： 2022-10-19 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 为探索双金属共掺杂对MgH2 储氢材料储氢性能的影响,运用基于密度泛函理论的第一性原理对(Fe+Co)共掺杂MgH2 储氢材料体系的热力学稳定性、键合机理进行系统研究。对共掺杂体系的晶格结构进行考察,发现(Fe+Co)共掺杂后,Mg12Fe2Co4H36 和Mg12Fe4Co2H36 晶胞的体积分别收缩了16%和17.5%。对(Fe+Co)共掺杂体系的生成焓进行计算,结果表明掺杂后体系的生成焓减少,更有利于氢气的解析。通过对掺杂体系Bader电荷和电子态密度的计算,探索Fe、Co金属掺杂前后的电荷转移情况和金属原子与氢原子之间的成键轨道,电子结构分析表明掺杂后电子从氢原子转移到了镁原子,有利于MgH键的弱化。(Fe+Co)双金属共掺杂对MgH2 储氢材料热力学性能的改善有积极影响,为发展高性能储氢材料提供了理论指导。
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