外电场对锂修饰氧化石墨烯结构储氢性能的影响

发布时间：2017-07-28 18:05

  本文关键词：外电场对锂修饰氧化石墨烯结构储氢性能的影响

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【摘要】：基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,研究了外加电场对锂修饰氧化石墨烯结构(Li@GO)储氢性能的影响.考察Li@GO结构的稳定性及其对外加电场的响应,研究H_2-Li@GO结构的H_2分子吸附能、几何构型与外加电场的关系.研究结果表明,当外加电场方向垂直Li@GO平面向下(负电场)时,随电场强度增加,H_2分子的吸附能逐渐降低,H_2分子逐渐接近Li原子;当外加电场方向向上(正电场)时,随电场强度增加,H_2分子的吸附能逐渐升高,H_2分子逐渐远离Li原子,分波态密度(PDOS)分析表明:与无外加电场体系的PDOS相比,当对体系施加负电场时,H_2-Li的杂化峰向低能量方向位移,H_2分子与Li@GO结合更加紧密,提升了储氢稳定性;施加正电场时,H_2-Li的杂化峰向高能量方向位移,H_2分子与Li@GO作用减弱提升了氢气释放动力学性能.进一步计算表明,在无外加电场情况下,Li@GO结构最大储氢量在3.1%以上.
【作者单位】： 中国科学院重庆绿色智能技术研究院跨尺度制造技术重庆市重点实验室;华东交通大学机电工程学院;河北大学化学与环境科学学院;
【关键词】： 氧化石墨烯 储氢性能 外电场 密度泛函理论 吸附能 分波态密度
【基金】：中国科学院“西部之光”一般项目(批准号:Y32Z030H10) 重庆市科技攻关项目(批准号:cstc2012gg C50002,cstc2012gg C90003) 教育部留学回国人员科研启动基金资助~~
【分类号】：O613.71;TQ116.2
【正文快照】： 氢能具有燃值高、储量大及无污染等优点,是理想的新型绿色能源之一[1].然而,制约氢能实际应用的最大困难是如何高效、安全的存储氢气[2].最近,美国能源部(DOE)公布了最新的储氢目标:到2017年储氢材料的储氢容量达到5.5%,单位体积储氢密度达到40 g/L,储存条件为温度233~358K,压

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本文编号：585302