单壁纳米碳管储氢机制研究

在将单壁纳米碳管当作巨正则系综的基础上 ,定义了两个序参量 ,对其储氢机制作了研究。认为纳米碳管之所以能大量储氢的原因是由于解离的氢分子、原子之间形成关联的相互作用会导致中空管内压力下降 ,气体凝聚成液体状态 ,储氢增加。

单个钛原子储氢能力和储氢机制的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单个过渡金属钛原子吸附氢分子的物理机制.研究表明,单个钛原子最多能吸附8对氢分子,吸附结构为对称的两个类金字塔型结构,其平均吸附能为-0.28 eV通过计算轨道能级和差分电荷密度分布,分析决定吸附结构、吸附能大小以及吸附氢分子数目的内在物理机制.研究表明,钛原子的4s电子转移到3d轨道上,从而产生较强的极化电场,导致氢分子极化,钛原子通过静电极化作用吸附氢分子.本文的研究将对设计高密度储氢材料有一定的指导作用.

Mg基非晶态储氢合金的研究进展

非晶态合金是一类非平衡态材料,具有丰富的能量状态,并表现出多种亚稳特征,在很多方面展示出与晶态合金相比全新的性能。近年来,研究人员报道了一系列的新型Mg基非晶态储氢合金,与传统晶态Mg基储氢合金相比,非晶Mg基合金的原子结构均匀且化学成分范围广,因此具有更大的储氢性能调控空间。由于其长程无序的原子结构,部分Mg基非晶态合金还展示了更高的储氢量、更快的储氢动力学。对Mg基非晶态储氢合金的研究进展进行评述,首先讨论了非晶态合金在储氢方面的优势和不足,进而概括了Mg基非晶态储氢合金的常用制备方法,对其研究和应用进行评述,并介绍调控其储氢性能的新策略,最后总结并展望有关Mg基非晶态储氢合金的研究、应用和挑战。

定向多壁碳纳米管电化学储氢研究

利用恒流充放电、循环伏安曲线 ( CV)和电化学阻抗技术 ( EIS)等方法对定向多壁碳纳米管 ( AMWCNTs)储氢的电化学行为及其储氢机制进行了探讨 .研究表明 ,定向 AMWCNTs-Cu电极有较高的电化学储氢性能 ,其储氢容量在 1 5 0 0 m A/g的电流密度下可以达到 1 1 62 m A·h/g.定向 AMWCNTs的电化学储氢能力强与其空间结构有关 ,而铜粉的加入有利于提高碳纳米管的电催化反应表面积和电极电化学反应活性 ,有利于氢在碳纳米管中扩散 。