人工晶体学报

作者：闫敏艳, 宫长伟, 张鹤, 张敏刚

单位：太原科技大学材料科学与工程学院,太原 030024

关键词：第一性原理,Li-Mg-N-H,Ti掺杂,生成焓,电子结构,储氢,

基金：山西省高等学校科技创新项目(2020L0367);太原科技大学科研启动基金(20152028)

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究了Ti掺杂对Li2MgN2H2材料储氢性能的影响及作用机理,计算给出了杂质替换能、生成焓、能带结构、态密度、差分电荷密度及布居等。研究表明,Ti掺杂Li2MgN2H2体系时,其倾向于替换其中的Mg原子,且当替换8c位置的Mg时,杂质替换能最低,晶体结构最为稳定。生成焓计算结果表明,Ti掺杂能够有效降低Li2MgN2H2的结构稳定性,有利于其吸氢反应的进行。进一步结合电子结构分析发现,Ti掺杂使得Li2MgN2H2材料的晶胞体积增大,能隙降低,同时Ti与N原子之间较强的相互作用使得Li—N和N—H键的成键峰峰值降低,键强减弱,这些因素均有利于Li2MgN2H2材料吸氢动力学性能的提高。

来源：2022年第2期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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