19780.摻雜對linh2和li4bn3h10體系放氫性能影響的第一性原理研究_第1頁
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1、編號:碩士學位論文碩士學位論文題目: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:物理科學與技術學院專業(yè)名稱:凝聚態(tài)物理指導教師:黃仁忠教授研究生:杜翠翠完成時間:2015年3月沈陽師范大學研究生處制類別全日制研究生√教育碩士同等學力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體系的放氫性能的影響。通過這兩個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性能的影響。同時對摻雜的動力學擴散過程進行了研究。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晶格時對體系熱力學性能的影響。結(jié)果顯示陽離子不管以任何可能的價態(tài)摻雜均使這兩個體系容易分解,易于放氫,但是均

3、導致體系的穩(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晶格時對體系熱力學性能的影響。結(jié)果顯示陰離子摻雜均導致這兩個體系的穩(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摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系熱力學性能的影響的分析,本文進一步研究了陰、陽離子共摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系熱力學性能的影響。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彌補陰、陽離子單摻雜的缺陷。(4)單從摻雜對LiNH2和Li4BN3H10體系的熱力學性能的影響的分析,無法解釋這兩個體系加入催化劑后放氫溫度降低程度的不同。故本文從動力學角度研究了陰離子Cl進入到LiNH2和Li4BN3H10晶格中的擴散能壘。計算

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