儲氫材料Mg2Ni及其氫化物的第一性原理研究.pdf

1、基于密度泛函理論,本文采用第一性原理投影綴加平面波方法結(jié)合廣義梯度近似方法主要研究了以下三個方面的問題:
　　 一、對儲氫材料Mg2Ni的體態(tài)原子結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論研究。給出了其晶體結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、電荷密度分布及能量對比等,此項(xiàng)工作一方面是為了獲得Mg2Ni的理論晶格常數(shù)和有關(guān)的電子結(jié)構(gòu),以便我們對其有更好的了解,另一方面通過與其他的理論和試驗(yàn)方法做比較,從而說明我們使用的PAW+(GGA+U)方法的合理性。結(jié)果證實(shí)本論文的

2、計(jì)算結(jié)果和其他理論、實(shí)驗(yàn)結(jié)果均符合的很好。
　　 二、利用第一性原理電子能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算,從理論上對Mg2Ni低溫氫化物和高溫氫化物化學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在Mg2Ni中,Mg與Ni存在較強(qiáng)的相互作用。H原子的加入使得Mg的價(jià)電子向Ni的3d軌道轉(zhuǎn)移,并在Ni-3d軌道和Ni-4p軌道間形成了帶隙。Ni-4s和H-1s電子之間的成鍵作用,使得Mg和Ni間相互作用減弱了。這就在理論上說明了Mg2Ni是相當(dāng)有效的H原子脫嵌材料。