19780.摻雜對linh2和li4bn3h10體系放氫性能影響的第一性原理研究

1、編號：碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文題目：摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系放氫性能影響的第一性原理研究培養(yǎng)單位：物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)名稱：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：黃仁忠教授研究生：杜翠翠完成時(shí)間：2015年3月沈陽師范大學(xué)研究生處制類別全日制研究生√教育碩士同等學(xué)力I摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系放氫性能影響的第一性原理研究中文摘要本文運(yùn)用基于密度泛函理論的第一性原理方法，解析了摻雜對LiNH2和Li4BN3H10氫化物的穩(wěn)定

2、性及其放氫性能的影響。本論文主要包括四個(gè)部分：陽離子摻雜、陰離子摻雜以及陰陽離子共同摻雜對這兩個(gè)體系的放氫性能的影響。通過這兩個(gè)體系摻雜前后的焓變(形成焓、取代焓)的研究分析了摻雜對其熱力學(xué)性能的影響。同時(shí)對摻雜的動(dòng)力學(xué)擴(kuò)散過程進(jìn)行了研究。論文的主要研究結(jié)論如下：(1)研究了陽離子Ti、Ni分別摻雜到LiNH2和Li4BN3H10晶格時(shí)對體系熱力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示陽離子不管以任何可能的價(jià)態(tài)摻雜均使這兩個(gè)體系容易分解，易于放氫，但是均

3、導(dǎo)致體系的穩(wěn)定性降低。(2)研究了陰離子Cl摻雜到LiNH2和Li4BN3H10晶格、陰離子F摻雜到LiNH2晶格時(shí)對體系熱力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示陰離子摻雜均導(dǎo)致這兩個(gè)體系的穩(wěn)定性增加，但是不利于氫化物分解放氫。(3)基于陽離子和陰離子分別單獨(dú)摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系熱力學(xué)性能的影響的分析，本文進(jìn)一步研究了陰、陽離子共摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系熱力學(xué)性能的影響。本文研究了三組陰陽離子共摻雜的情況：陽離子T

4、i3和陰離子Cl共同摻雜到LiNH2晶格中；陽離子Ti3和陰離子F共同摻雜到LiNH2晶格中；陽離子Ni2和陰離子Cl共同摻雜到Li4BN3H10晶格中。研究結(jié)果顯示陰陽離子共同摻雜能夠同時(shí)彌補(bǔ)陰、陽離子單摻雜的缺陷。(4)單從摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系的熱力學(xué)性能的影響的分析，無法解釋這兩個(gè)體系加入催化劑后放氫溫度降低程度的不同。故本文從動(dòng)力學(xué)角度研究了陰離子Cl進(jìn)入到LiNH2和Li4BN3H10晶格中的擴(kuò)散能壘。計(jì)算