新型碱金属-镁基储氢合金的结构设计、制备及储放氢性能研究

项目名称： 新型碱金属-镁基储氢合金的结构设计、制备及储放氢性能研究

项目编号： No.51261003

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王仲民

作者单位： 桂林电子科技大学

项目金额： 52万元

中文摘要： 高容量轻质储氢材料是固态储氢领域研究的热点。由碱金属和镁组成的新型储氢合金的应用前景广阔。本项目采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算，结合从头算进化模拟方法，建立完备的A-Mg-H体系氢化物（A=Li,Na,K）晶体结构数据库，开展ABH3氢化物的总能、形成能计算、吸放氢动力学计算以及相关电子结构分析。基于理论计算筛选出3-5种能够可逆储放氢的合金类型进行实验制备研究，探索等离子烧结技术（SPS）制备碱金属镁基储氢合金的技术和工艺条件，揭示成分、制备条件、结构和性能之间的相互影响关系及作用规律，沿"需求-设计-制备"一体化的研究思路，研制开发出性能优良的新型碱金属镁基储氢材料。同时，本项目所建立的晶体结构数据库，能为A-Mg-H体系材料的理论研究和应用开发提供重要的参考依据。

中文关键词： NaMgH3；钙钛矿结构；掺杂；球磨复合；放氢性能

英文摘要： Alkali-magnesium (A-Mg) based alloy is one of the promising candidates for sold-state hydrogen storage because of its high hydrogen capacity and low weight. In this work, the crystal structure database of Al-Mg-H system (A = Li, Na, K) will be constructed by using ab initio total-energy calculations and evolutionary structure prediction. According to the predicted results, 3-5 candidate alloys will be further synthesized by Spark Plasma Sintering (SPS) method, and the corresponding hydrogen adsorption/desorption properties will be evaluated in order to elucidate the relationship between composition, preparation, structure and property. New A-Mg based hydrogen storage alloys will be developed in the approach of "Requirement - Design - Synthesis". Meanwhile, the established crystal structure database also contributes to the future theoretical study and practical application of A-Mg-H system compounds.

英文关键词： NaMgH3；Perovskite structure；Dopping；Ball-milling composite；Dehydriding property