鑭鎳儲氫團簇的密度泛函理論研究.pdf

1、在過去的十幾年中，儲氫合金作為一種新的能源材料而受到人們的注意，尤其是稀土系鎳基合金作為新型化學電源負極材料具有主要的應用價值。但是到目前為止，對鑭鎳儲氫團簇的研究卻很有限。 在本文中，我們用密度泛函理論(DFT)中雜化密度方法(B3LYP)對小的鑭鎳團簇的幾何結構和性質(zhì)進行了計算研究。計算結果顯示：對于LaNin(n=1-5)團簇和La2Nin(n=1-10)團簇來說，La2Ni6團簇形成的六圓環(huán)結構最為特殊，并且La2Ni6

2、團簇的這種呈六角雙錐結構的排列方式在儲氫合金的晶體中也大量存在。另外，在系統(tǒng)的分析了各種不同尺寸的團簇的穩(wěn)定性后發(fā)現(xiàn)，結合能、結合能的二階差分、能隙和Mulliken電荷數(shù)據(jù)也表明La2Ni6團簇為La2Nin(n=1-10)團簇中較穩(wěn)定的團簇之一。并且在現(xiàn)有文獻中，還沒有相關La2Ni6團簇的這種穩(wěn)定結構報道。對于LamNinHp(m=1-2，n=1-2，p=1-3)團簇，分析H原子的占位發(fā)現(xiàn)，H原子盡可能的與La-Ni體系不同的邊長

3、組成不同的平面，并且在這個平面中一定包含至少一個La原子，這種特殊的占位方式和晶體中H原子占位的規(guī)律非常的相似。從團簇的生長模式來看，LamNinHp(m=1-2，n=1-2，p=1-3)團簇中La-Ni體系的相對位置基本不會發(fā)生變化，變化的主要為H原子位置和原子間的鍵長，而且最穩(wěn)定結構中的La-Ni體系和LaNin(n=1-5)團簇和La2Nin(n=1-10)團簇的最穩(wěn)定結構相同。另外，在對團簇的鍵長、平均結合能、電離勢和能隙的分析