氨硼烷放氢过程的热力学、缺陷性质及微观结构演变的理论研究

项目名称： 氨硼烷放氢过程的热力学、缺陷性质及微观结构演变的理论研究

项目编号： No.11404409

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王建川

作者单位： 中南大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 氢能因热值高、无污染以及资源丰富等优势而被视为一种潜在的理想能源，完全满足应用要求的储氢材料的缺乏是制约氢能规模利用的瓶颈。氨硼烷的储氢含量高达19.6wt%，是一种具有广泛应用前景的新型储氢材料，但其放氢温度偏高、放氢速率缓慢制约了它在车载氢源方面的应用。阐明氨硼烷放氢的详细过程并建立其相关的热力学数据库对氨硼烷的改性尤为重要。项目拟研究氨硼烷热解放氢过程中缺陷性质、微观结构演变以及建立与其热分解过程相关的热力学数据库。通过第一原理计算氨硼烷中各类型点缺陷的形成和扩散过程，找出主要缺陷及其扩散路径和能垒；采用第一原理分子动力学模拟不同温度下其微观结构演变过程和原子迁移规律，分析放氢的微观机理；通过耦合第一原理计算和CALPHAD方法来获得氨硼烷放氢过程的热力学参数，并建立与放氢过程相关的热力学数据库。该项目的完成可望揭示氨硼烷热解放氢的微观过程和机制，并为氨硼烷系列储氢材料提供设计准则。

中文关键词： 储氢材料；第一原理；氨硼烷；点缺陷；

英文摘要： Hydrogen energy is a potential ideal energy due to the advantage of high caloric value, non-polluting, abound, etc. The lack of hydrogen storage materials to fully meet the application requirements is the bottleneck of hydrogen economy. Ammonia borane (AB

英文关键词： hydrogen storage materials；first-principles；ammonia borane；point defects；