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ZrMn_2(110)表面结构及吸氢机理的第一性原理研究
1
作者 刘奕新 冉辉 +2 位作者 梁初 黎光旭 郭进 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期933-940,共8页
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,研究了ZrMn_2(110)清洁表面结构和氢原子在表面的吸附.弛豫表面结构的计算结果表明表面结构的最表层为曲面,且表面结构的原子间隙变小.由1 Zr2Mn原子组成的空位是氢原子吸附在ZrMn_2(... 采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,研究了ZrMn_2(110)清洁表面结构和氢原子在表面的吸附.弛豫表面结构的计算结果表明表面结构的最表层为曲面,且表面结构的原子间隙变小.由1 Zr2Mn原子组成的空位是氢原子吸附在ZrMn_2(110)表面的最佳吸附位,吸附能为3.352 eV,氢原子吸附后离表面的距离为1.140 A.Mulliken电荷布居分析表明吸附的氢原子与表面原子的相互作用主要是接近氢原子的第一层原子与氢原子的相互作用.过渡态计算表明被吸附的氢原子进入表面内部需克服的最大势垒为1.033 eV. 展开更多
关键词 ZrMn2表面结构 电子结构 过渡态
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LaNi5(111)表面结构及吸氢机理的第一性原理研究 被引量：3
2
作者 刘奕新 郑定山 +3 位作者 张怡 蒋龙 黎光旭 郭进 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1692-1698,共7页
采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,对贮氢合金LaNi5及LaNi5(111)表面的电子结构进行计算,对H原子在LaNi5(111)表面吸附模型进行构型优化。结果表明:LaNi5(111)表面驰豫结构La原子向外凸出,Ni原子向里收缩,凹凸不平的表面... 采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,对贮氢合金LaNi5及LaNi5(111)表面的电子结构进行计算,对H原子在LaNi5(111)表面吸附模型进行构型优化。结果表明:LaNi5(111)表面驰豫结构La原子向外凸出,Ni原子向里收缩,凹凸不平的表面层增加表面原子与H原子的接触面积,表面层的有效体积约增大2.3%,有利于H原子向块体内扩散;表面层有净余的0.5个电子,有利于表面层上的电子转移到H原子上;H2分子解离成两个H原子后在LaNi5(111)表面的平衡稳定结构与氢化物LaNi5H7晶体相同位置的结构极为相似;阐述H2分子在LaNi5(111)表面的解离吸附机理,其反应活化能约为0.27eV。 展开更多
关键词 LANI5 电子结构 吸氢机理 第一性原理
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替代元素对ZrMn_2合金及其氢化物电子结构的影响
3
作者 马树元 菅晓玲 +2 位作者 梁初 韦文楼 郭进 《广西科学》 CAS 2007年第1期47-51,共5页
采用基于密度泛函的赝势平面波方法,计算Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)及其氢化物的电子结构,并分析了成键特性。结果表明,Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)中晶胞参数值(a、c值),及其相应氢化物的稳定性都随替代元素M的3d轨道电荷占据数的增加... 采用基于密度泛函的赝势平面波方法,计算Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)及其氢化物的电子结构,并分析了成键特性。结果表明,Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)中晶胞参数值(a、c值),及其相应氢化物的稳定性都随替代元素M的3d轨道电荷占据数的增加而减小。加Co后Zr4Mn6Co2H12中H分别与Co,Mn的相互作用增强,成键更加稳定,可延长合金的循环寿命,并使平台氢压更趋平坦。加V可使合金氢化物中Mn(2)-H间相互作用减弱,因而加V可以减小吸放氢滞后效应,并有效降低平台氢压。 展开更多
关键词 合金 电子结构 替代元素
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Ca(BH_4)_2络合物电子结构及热力学稳定性的第一性原理研究 被引量：1
4
作者 陈晓伟 陈捷狮 +2 位作者 熊凯 黎光旭 郭进 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期733-740,共8页
利用第一性原理研究了低温及高温相Ca(BH_4)_2络合物的电子结构、晶格振动及其反应焓.计算结果表明:低温及高温相Ca(BH_4)_2中Ca^(+2)与[BH_4]^-以离子键形式相结合,[BH_4]^-离子中B原子和H原子以共价键形式相结合,对该共价键有贡献的... 利用第一性原理研究了低温及高温相Ca(BH_4)_2络合物的电子结构、晶格振动及其反应焓.计算结果表明:低温及高温相Ca(BH_4)_2中Ca^(+2)与[BH_4]^-以离子键形式相结合,[BH_4]^-离子中B原子和H原子以共价键形式相结合,对该共价键有贡献的主要是B原子的2p轨道电子,H原子的1s轨道电子.Ca(BH_4)_2可能的反应路径为:Ca(BH_4)_2→2CaH_2+CaB_6+10H_2,该反应在300 K下反应焓为43.22 kJ/molH_2.拉伸B—H键所对应的声子频率较高,其值为2360～2500 cm^(-1),这可能是导致B—H键断裂释放氢气需要较高温度的主要原因之一. 展开更多
关键词 Ca(BH4)2络合物 电子结构 热力学稳定性
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ZrMn_2合金及其氢化物的电子结构与成键特性的第一原理研究 被引量：4
5
作者 菅晓玲 黄存可 +2 位作者 郑定山 韦文楼 郭进 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期123-128,共6页
采用基于密度泛函的赝势平面波方法,对ZrMn_2贮氢合金及其氢化物的电子结构进行计算,并分析成键特性,结果表明,在ZrMn_2合金中,Mn(2)原子之间的相互作用强于Mn原子与Zr原子之间的相互作用,Mn(2)—Mn(2)原子间存在明显的共价作用,但在吸... 采用基于密度泛函的赝势平面波方法,对ZrMn_2贮氢合金及其氢化物的电子结构进行计算,并分析成键特性,结果表明,在ZrMn_2合金中,Mn(2)原子之间的相互作用强于Mn原子与Zr原子之间的相互作用,Mn(2)—Mn(2)原子间存在明显的共价作用,但在吸氢(H)后,Mn(2)—Mn(2)相互作用明显减弱,H与Zr之间在c轴方向的键合力较弱,当H原子进入吸氢四面体后所引起的晶格膨胀导致Zr原子易于向外移动,使得c轴的膨胀大于α轴的膨胀。 展开更多
关键词 ZrMn2储氢合金 氢化物 电子结构 成键特性
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La-Mg-Ni基合金储氢性能的研究 被引量：1
6
作者 刘奕新 陈秋萍 +3 位作者 刘淑辉 黎光旭 韦文楼 郭进 《广西科学》 CAS 2007年第4期393-396,共4页
采用高频感应熔炼制备La0.7Ca0.3Ni2.8-xMgx(x=0.1、0.2、0.3、0.4)合金,进行X射线衍射(XRD)实验,气相储氢性能测试和电化学性能测试,分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。分析结果表明,合金具有多相结构,当x=0.1、0.3时,... 采用高频感应熔炼制备La0.7Ca0.3Ni2.8-xMgx(x=0.1、0.2、0.3、0.4)合金,进行X射线衍射(XRD)实验,气相储氢性能测试和电化学性能测试,分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。分析结果表明,合金具有多相结构,当x=0.1、0.3时,合金的主相是CaCu5-型结构的LaNi5相,当x=0.2、0.4时,合金的主相是AB2-型Laves相LaNi2相。随x=0.1、0.2、0.3、0.4合金电极的放电容量(mAh/g)依次为244.7、140.8、257.6、164。当x=0.1时,在2MPa氢压、25℃时,合金La0.7Ca0.3Ni2.7Mg0.1的储氢量达到1.1wt%。 展开更多
关键词 合金La-Mg-Ni基储氢性能 电化学性能
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Co对ZrMn_2合金贮氢性能影响的第一性原理研究
7
作者 梁初 许灵艳 +3 位作者 姚春贤 蓝志强 黎光旭 郭进 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期351-356,共6页
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了ZrMn_(2-x)Co_x(x=0,0.5,0.75)合金及氢化物的电子结构和生成焓.晶胞体积、生成焓的计算值随Co含量的变化趋势与实验测定结果一致.计算结果表明:Zr4d轨道在Fermi能级处的态密度... 采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了ZrMn_(2-x)Co_x(x=0,0.5,0.75)合金及氢化物的电子结构和生成焓.晶胞体积、生成焓的计算值随Co含量的变化趋势与实验测定结果一致.计算结果表明:Zr4d轨道在Fermi能级处的态密度、H-Zr(2)与H-Mn(6h)的相互作用强度是决定氢化物稳定性的主要因素;合金ZrMn_(2-x)Co_x的晶胞体积与6h位置原子间相互作用随着Co含量的增加而变化,是影响合金平台氢压的重要因素. 展开更多
关键词 ZrMn2合金 Co添加 贮氢性能 电子结构
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