文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
合金储氢机理与新型储氢材料设计的理论研究
姓名:李芬
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:田东旭;赵纪军
20091201
。在这些链中具有氢能作为一种清洁、高效和安全的新能源受到了广泛的研究。如何安全高效的储存氢是氢能利用过程中的关键部分,至今仍面临很大的挑战。因此发展一种高效、经济并且实用的储氢方式对于氢能的发展和实际应用至关重要。本文采用基于平面波密度泛函理论的第一性原理方法研究了蚅相合金的储氢行为。发现雍虲蛹涞南嗷プ饔帽萒痈浚⑶飨蛴谡季菥有最大空间的湎段弧和湎段灰黄鹦纬梢桓鋈耐缃峁梗即是拥睦┥⒙肪丁N颐腔辜扑懔薍原子在这些扩散路径上的扩散势垒。在辖鹬械南嗷プ饔每梢杂闷帘慰饴着懦庀嗷プ饔美疵枋觯舛院辖鹬械淖畲蟠氢量有很大影响。另外,我们还计算了蠬原子的吸附能,以及氢化物的电子结构。理论计算表明淖畲蟠⑶饬吭..龋ブ洌夂褪笛榻峁芪呛稀我们还研究了吸氢引起的晶格膨胀效应,以及其对永┥⑹评莸挠跋臁在二元合金的基础上,进一步研究了第三组元、、粼覣元素对储氢行为的影响。取代械腡笻原子的吸收能显著提高。然而原子却并不和又苯幼饔谩H〈鶷和辖鹬械腃拥腣原子总是提供电子,并且其中一部分电子被咏邮盏搅恕U獯蟠笤銮苛撕辖鸷虷原子的相互作用。和原子的取代则会使釉诤辖鹬形侥芙档汀原子在合金中的扩散势垒主要是几何效应,决定于扩散空间的大小。我们提出了一种通过金属替换共价有机物骨架里面的连接环刺岣逪肿的吸附能的办法,这能避免金属原子的团聚问题。第一性原理对晶体和分子片段结构的结果表明掺杂后的吸附能能提高到大约/喽杂诿挥胁粼拥腃结构提高了四倍。巨正则蒙特卡洛模拟进一步证实了这样的替代掺杂能将室温下的吸附量提高二到三倍。最低的生成热和最高的结合能,是最稳定的结构。中的平均结合能比原子在的二聚体中的结合能要大,这说明原子更愿意和团簇结合而不是团聚在一起。中每一个原子最多能吸附鯤肿樱骄扛鯤慕岷夏芪体系间的电荷转移以及强的瓾嗷プ饔帽砻鱄蚑蛹涞南嗷プ饔檬笻的结合能在理想的范围之内。关键词:储氢材料;合金;共价有机物骨架;矗坏谝恍栽大连理工大学硕士学位论文/疊
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日期:—珥年窖整隆I献谷大连理工大学学位论文独创性声明佥金篮氢扭堡生堑型篮氢盐粒遮让鲍堡诠珏究作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:作者签名:
垄茎大连理工大学学位论文版权使用授权书三::￡年—生月』本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名:导师签名:学位论文题目:日期:大连理工大学硕士学位论文
第一章绪论储氢材料研究的必要性能源和环境是人类赖以生存和发展的基础。目前化石能源在我们的日常生活中扮演着重要的角色。但是它的储量有限,能源短缺加之世界经济的蓬勃发展,能源危机迫在眉睫。另一方面,化石能源的大范围使用对生奋环境所造成的污染也同益严重。因此,大力开发洁净新能源已经成为世界各国的共识。氢能作为公认的清洁能源,具有众多优点:燃烧热值高,每千克氢燃烧后的热量,。资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,演义了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。适用范围广,氢燃料电池既可用于汽车、飞机、宇宙飞船、可发电,又可用于分布式电源等其他场合。非常有希望能在未来代替化石能源。年月,包括中国、美国等个国家和欧盟共同签署了“氢经济国际合作伙伴计划”参考条款,目标就是建立一种合作机制,有效地组织、评估和协调各成员国,为氢能技术研究开发、示范和商业化括动提供一个能推动和制定有关台。图拦茉词鸲源⑶獠牧现贫ǖ谋曜人连理上人学硕士学位论文
储氢材料的总类及研究现状%、柏疞。传统的储存方式是高压气态储氢和低温液态但是氢能的开发和使用还存在几个大的问题:首先是要解决如何实现大量廉价的生产氢气;其次是