能量最低构型Ca2B4团簇的储氢性能(英文)

作者：唐玉朋^*; 赵燕飞; 杨海英; 李楠

来源：无机化学学报, 2022, 38(07): 1391-1401.

• 储氢
• 密度泛函理论
• 吸附
• 分子动力学
• 吉布斯自由能

基于密度泛函理论，研究了Ca2B4团簇的几何结构、电子特征和储氢性能。前2个与第4个能量最低构型Ca2B401、Ca2B402和Ca2B404有很高的热力学稳定性，分别最多可以吸附12、12和10个氢分子，达到16.3%、16.3%和14.0%的储氢量，超过了美国能源部提出的目标(5.5%)。Ca2B401(H2)12、Ca2B4 02(H2)12和Ca2B4 04(H2)10的平均每个氢分子吸附能量分别为0.58～4.21 eV、0.54～3.69 eV和0.10～0.12 eV。玻恩-奥本海默分子动力学模拟表明，Ca2B4 01和Ca2B4 02可作为潜在吸附氢气的候选目标，而Ca2B4 04不行。吉布斯自由能校正的氢吸附能结果表明，在101 325 Pa下，Ca2B4 01和Ca2B4 02吸附12个氢气分子有较大的可调节的温度范围。

• 单位
  运城学院; 爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学