轻质储氢材料声子谱和热力学性质的第一性原理计算研究

内容:利用第一性原理的方法对一些轻质储氢材料的声子谱进行计算，再通过准谐振子近似,我们便可导出材料的热力学函数随温度和压力的变化，其中热力学函数包括热容，内能，熵，焓，赫尔姆霍茨自由能和吉布斯自由能。利用这些热力学函数,我们便可以研究如下内容:(1)确定材料最大的储氢质量比。(2)确定释放氢气时的分解反应路线及反应的可逆性。(3)释放氢气时所需的温度。(4)氢化率等问题。.意义:当前,储氢材料NaAlH4在性能上有两大缺点:其一,其储氢最大的质量比为5.6wt.%,这个值小于实际应用值(6-9wt.%);其二,此材料的氢化率仍然不能满足燃料电池的需要,即释放氢气时的速率较慢。因此非常有必要寻找新的轻质储氢材料来克服这两个问题。通过对一些新的轻质储氢材料进行计算研究,我们可以确定其最大的储氢质量比和氢化率等问题,这些信息为这些轻质储氢材料将来可能的应用提供理论基础和科学依据。