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相似文献
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1.
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,探讨Ti阳离子与F阴离子共同掺杂对氢化物NaMgH3放氢性能影响的内在机制。在F阴离子掺杂替代氢化物中的部分氢提高体系放氢性能的基础上,用Ti取代Na4Mg4H11F中的部分Na。电子结构分析显示,F和Ti共掺杂后,氢的1s能级与Ti的3d能级强的交互作用导致原来靠近费米能级的氢的能级分为两部分:一部分左移远离费米能级;另一部分右移恰好跨越费米能级。同没有掺杂的NaMgH3相比,氢在氢化物中的稳定性降低,有利于氢化物的放氢  相似文献   

2.
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算Li-Al-N-H系络合物贮氢反应中各个化合物的晶胞参数、电子结构、生成焓和贮氢反应的反应焓.结果表明:Li3AlN2的Li-N、Al-N键主要为离子键,LiNH2的N-H键主要为共价键,Li-N键主要为离子键;298 K时贮氢反应的反应焓计算值分别为-23.7和-55.3 kJ/mol,与实验值均符合得较好;反应中各固态、气态物质的晶胞的结构优化后的晶格常数、键长与键角等与相应的实验值均符合较好.  相似文献   

3.
采用机械球磨法在LiAlH4+MgH2体系中添加不同种类催化剂,以提高复合体系的放氢性能。运用XRD、SEM、EDS、XPS以及Sieverts法研究复合体系的结构以及放氢性能,并探讨TiF3的催化机理。结果表明:TiF3催化剂的添加显著降低了复合体系的起始放氢温度,提高了放氢动力学性能,该体系在84.1℃开始脱氢,放氢量(质量分数)达8.0%。热脱附过程中TiF3参与了反应,并生成含Tix+的未知化合物,有效地促进了LiAlH4和MgH2之间的协同放氢。复合体系掺杂TiF3后,其热脱附反应的活化能Ea为79.1 kJ/mol,与未添加TiF3的复合体系的活化能(91.3 kJ/mol)相比,TiF3的添加极大地降低了放氢反应动力学势垒。  相似文献   

4.
采用机械球磨法制备LiBH4/Li3AlH6复合体系,通过TG/DSC/MS、XRD等方法对其储氢性能及机理进行研究,并对其放氢反应激活能进行计算。结果表明,LiBH4-Li3AlH6复合体系从室温加热到500℃条件下发生3步放氢反应:首先,Li3AlH6分解生成Al并放出氢;然后部分生成的Al与LiBH4发生反应放出氢气;最后,剩余的Al与LiH反应放出氢气。复合体系总的放氢量达到8.5%(质量分数,下同),完全放氢后的复合物在8MPa和400℃条件下最大吸氢量达到4.9%。并对LiBH4-Li3AlH6复合体系放氢过程机理进行了分析。  相似文献   

5.
研究了Co和Cu取代Ni以及磁热处理对La0.67Mg0.33Ni3-xMx(M=Co,Cu)(x=0,0.5)合金吸放氢反应热力学和动力学性能的影响。结果表明,Ni被Co和Cu元素部分替代后,合金的吸放氢量增大,放氢温度降低,吸放氢特征时间(tc)减小,吸放氢过程中的扩散活化能降低。磁热处理明显地提高了3种铸态合金的吸氢量,增大了吸放氢平台宽度,改善了合金的吸放氢动力学性能,其中磁热处理对La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金改性效果最好,吸放氢量分别为1.40%和1.32%(质量分数,下同),放氢峰所对应的温度为77.8℃,吸放氢特征时间"tc"为91.4和379.3s,吸放氢扩散活化能分别为16.3和23.3kJ/mol。  相似文献   

6.
采用真空感应熔炼方法制备了La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金,并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响。XRD和SEM分析了合金的相结构,结果表明合金包含LaMgNi4和 LaNi5两相。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)系列合金在348K,3MPa下的气态吸氢量随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势,分别为1.859、 1.707、1.585、1.578、1.471 wt.%。合金的P-C-T曲线显示LaMgNi4相在吸放氢时有平坦的平台压,同时通过在323 K,348 K,373K下对合金P-C-T曲线的研究表明,La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金中LaMgNi4相在吸氢过程中的焓变在x = 0时的为-40.37 kJ/mol,随着Sm替代量增加到x = 0.4,焓变降到了-26.99 kJ/mol。而熵变也从x = 0时的-101.9 J/mol/K降到了x = 0.4时的-77.56 J/mol/K。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金的电化学合金测试表明,最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g,但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高。  相似文献   

7.
基于已有的试验数据,采用相图计算法对Fe-M和Ti-M(M=Li,Na,K)体系进行相图热力学研究。通过热力学优化计算获得了一套描述液相、(αFe)、(γFe)、(δFe)、(αTi)、(βTi)、(Li)、(Na)和(K)相的热力学参数。Ti-Li、Ti-Na和Ti-K体系中的气相视为理想气体。计算数据与试验相图数据对比表明,本文获得的热力学参数能准确描述试验相平衡数据。  相似文献   

8.
采用密度泛函理论 (DFT)第一性原理的平面波超软赝势方法,对Ti掺杂VH2的超晶胞体系进行了几何结构优化。结果表明,随着Ti掺杂量的增加,V1-xTixH2晶胞参数逐渐增大,体系的总能量逐渐增大,体系的稳定性逐渐减弱,有利于改善放氢性能。对V1-xTixH2 (x = 0, 0.13, 0.30, 0.48, 0.65, 1)的电子态密度、净电荷、键级以及电子密度进行了计算和分析。计算结果表明: 随着Ti掺杂量的增加,V的净电荷逐渐增加,而H的净电荷逐渐减少,V-H的离子性相互作用增强,共价性相互作用减弱;在VH2中掺杂一定量的Ti以后,V-H之间的键级增大,V-H之间的相互作用增强,从而改善吸氢性能。当Ti含量大于0.48时,V-H之间的键级反而减小,V-H之间的相互作用减弱,合金的吸氢性能降低  相似文献   

9.
基于对Li-Mg-N-H体系放氢动力学机理的研究发现,其放氢过程的速率控制步骤是Li+、H+或H-的扩散。在实验中,原位析出的Li3Bi相增加了Li-Mg-N-H体系放氢过程中Li+离子的扩散速率,进而使得该体系在200℃下放氢量(质量分数)从4.37%增加到4.55%,达到90%放氢量的放氢时间从298min缩短到11min。  相似文献   

10.
针对高Mg和Li质量比盐湖卤水提锂难的问题,提出利用尖晶石LiMn2O4对盐湖卤水进行选择性提锂,并在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时Me(Li,Na,K,Mg)-Mn-H2O体系的φ—pH图,讨论尖晶石LiMn2O4脱Li+后所形成的λ-MnO2对盐湖中Na+、K+、Mg2+与Li+的选择性提取问题。结果表明:当离子浓度为1 mmol/L,体系阴极极化电位降至0.79 V(vs SHE)时,λ-MnO2中Mn4+被还原为Mn3+,同时溶液中Li+由于"记忆效应"而嵌入λ-MnO2晶格生成LiMn2O4;而极化电位需降至0.61、0.55和0.48 V时,才分别有Mg0.5Mn2O4、KMn2O4和NaMn2O4生成,说明所选材料对Li+的选择性优于对Na+、K+和Mg2+的选择性。此外,根据西台吉乃尔盐湖卤水中主要组成阳离子浓度([Li]=30 mmol/L,[Na]=5 mol/L,[K]=0.2 mol/L,[Mg]=0.5 mol/L)绘制Me(Li,Na,K,Mg)-Mn-H2O系叠加φ—pH图。热力学研究表明:只需在卤水原始pH条件下将体系的阴极极化电位调至0.70 V<φ<0.87 V,λ-MnO2即可实现对Li+与大量Na+、Mg2+、K+的有效分离;将嵌Li+后的LiMn2O4通过调节电位极化至φ>0.87 V,可实现Li+的脱附和富集。  相似文献   

11.
12.
利用磁控溅射法在Si(110)基片上制备了Zn0.95-xLixMn0.05O(x=0,0.05)薄膜,研究了Li掺杂对Mn-ZnO薄膜结构、电学和磁学性能的影响。XRD结果表明,样品薄膜具有高度的c轴择优取向,并且没有发现其他杂相。AFM表明,Li掺入Mn-ZnO使得薄膜颗粒均匀、质地致密。霍尔测试表明,Li掺入Mn-ZnO使载流子浓度增加,然而没有改变其n型导电类型。磁性测试表明,Li掺入Mn-ZnO使得室温铁磁性增强,可由束缚极化极子(BMP)模型解释。  相似文献   

13.
以Li2CO3作为烧结助剂,采用传统固相烧结法制备BaTiO3陶瓷。研究了烧结温度(1000~1150℃)和Li2CO3添加质量分数(0%~5%)对BaTiO3陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明:Li2CO3的掺入有效地促进了陶瓷的烧结,使BaTiO3的烧结温度从1300℃以上降低到1050℃。X射线衍射结果表明:未掺Li2CO3的BaTiO3陶瓷样品为四方相结构,掺Li2CO3的BaTiO3陶瓷样品为正交相结构。Li2CO3掺量为1%的陶瓷样品具有较高的致密度,且在1050℃时获得最大值,其相对密度可达94%。当烧结温度为1100℃时,BaTiO3陶瓷的压电常数d33获得最大值,且d33随着Li2CO3掺量的增加而降低。其中Li2CO3掺量为1%时陶瓷具有较好的电性能:d33=200pC/N,εr=1322,TC=115℃。  相似文献   

14.
稀土镧掺杂LiFePO4正极材料的物理与电化学性能研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用固相法合成了镧离子掺杂的Li1-xLaxFePO4正极材料,采用XRD,SEM和充放电性能表征了材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能。研究表明,少量La^3+的掺杂未影响到LiFePO4的晶体结构,但显著改变了粉体的微观形貌,降低颗粒粒度至纳米级,改善了可逆容量和循环性能。得到的最佳配比正极材料Li0.99La0.01FePO4,在C/20的充放电速率下,其初始可逆放电容量达到理论容量的73%——123mAh/g,20次充放电循环后表现出良好的容量可循环性,容量没有衰减。引入稀土离子是提高磷酸铁锂新型锂离子正极材料电化学性能的有效方法。  相似文献   

15.
A method to extrapolate the thermodynamic properties of quaternary alloys from constitutive binary systems is presented. The method is based on Miedema's theory, and the asymmetry of thermodynamic properties of constitutive binary alloys is considered in the present model. The dependence of asymmetric constituent on the choice in Toop model has been overcome. This method has been applied to calculate the enthalpies of formation for ternary alloys. In the present work, the proposed method is used to calculate the mixing enthalpies of Al–Cu–Ni–Zr quaternary alloys and its constitutive subsystems. The good agreement between calculation and experimental data indicates that the present method is reasonable for predicting the thermodynamic properties of multi-component system.  相似文献   

16.
Lead-free piezoelectric ceramics Lix(K0.46Na0.54)1-xNb0.86Ta0.1Sb0.0403 (with x ranging from 0 to 0.1) were synthesized by conventional solid state sintering method. The effect of cationic substitution of Li for K and Na in the A sites of perovskite lattice on the structure, phase transition behavior and electrical properties were investigated. Morphotropic phase boundaries(MPB) between orthorhombic and tetragonal phase are found in the composition range of 0.06≤x≤0.08. Analogous to Pb(Zr, Ti)O3, the dielectric and piezoelectric properties are enhanced for the composition near the morphotropic phase boundary. The Li0.06(K0.46Na0.54)0.94- Nb0.86Ta0.1Sb0.04O3 ceramics show excellent electrical properties, that is, piezoelectric constant d33=215 pC/N, planar electromechanical coupling factor kp=41%, dielectric constant ε33^T /ε0=1 303, and dielectric loss tan δ=2.45%. The results indicate that Lix(K0.46Na0.54)1 -xNb0.86Ta0.1Sb0.0403 ceramic is a promising lead-free piezoelectric material.  相似文献   

17.
通过SEM和DSC研究添加锂对A356合金的共晶变质效果的影响。SEM显微组织观察表明:当锂的添加量为0.3%(质量分数)时,A356合金的共晶组织形貌由条片状转变为纤维状的变质效果很明显,与之对应的显微硬度也较高;变质效果会随着冷却速率的加快而增强,随着保温时间的延长而衰退。DSC结果表明:共晶凝固温度随着锂添加量的增加而降低,并且在铸铁铸型中,共晶温度降低了2.9°C。用Miedema模型计算A356合金中锂与硅及锂与铝的混合焓,结果表明锂的变质机制为阻止晶粒长大的变质理论。  相似文献   

18.
用溶胶-凝胶法制备Ti4+掺杂的Li2FeSiO4/C正极材料。用XRD、HRTEM和电化学方法研究了该材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明,掺杂适量的Ti4+不会改变Li2FeSiO4/C的正交晶系结构,可以稳定材料的结构,改善高倍率充放电性能。在室温下,Li2Fe0.97Ti0.03SiO4/C以0.1c倍率放电的首次放电比容量为149.1mA·h/g,20次循环后放电比容量为127.3mA·h/g,且不同倍率下的电化学性能明显优于未掺杂的Li2FeSiO4/C。交流阻抗谱研究表明,适量的Ti4+掺杂,减小了正极材料在充放电过程中的电荷传递电阻,增加了材料的电子电导率,改善了材料的电化学性能。  相似文献   

19.
基于Miedema模型和Toop模型的Al-Si-Er合金热力学参数计算   总被引:2,自引:1,他引:1  
运用Miedema混合焓模型计算了Al-Er、Si-Er和Al-Si二元合金的部分热力学性质,选择Er为非对称性组元,在此基础上结合Toop模型计算出Al-Si-Er三元合金的混合焓、过剩熵与过剩自由能。结果表明,Al-Si-Er三元合金的混合焓、过剩熵与过剩自由能在整个浓度范围内均为负值,在富Er和贫Er区域各热力学参数变化趋势较大。通过计算Al、Si和Er 3种组元的偏摩尔过剩自由能得到Al-Si-Er三元合金各组元的等活度值曲线。曲线显示各组元随着摩尔分数的减少其活度值都急剧减小,在三元系成分三角形的中心部分Al、Si和Er的活度值都很小,这表明Al、Si和Er 3种组元之间存在很强的相互作用,易形成三元金属间化合物,这一结论与Al-Si-Er三元相图的实际情况相符合。  相似文献   

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