导读:本文包含了复杂氢化物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:镁基复杂氢化物,储锂,转换反应,第一性原理材料设计
复杂氢化物论文文献综述
蒋冠众[1]（2019）在《镁基复杂氢化物作为转换反应型储锂材料的第一性原理设计》一文中研究指出随着环境的变化与化石燃料的消耗,当今社会对于绿色能源的需求越来越大。能源问题引起了世界范围内专家学者的关注,寻找新的绿色能源已经成为当今世界的重要问题之一。近年来,太阳能、风能等可再生能源的研究取得了快速的发展,而新能源从诞生到广泛应用往往需要一个漫长的周期。在这个漫长的时期内,相应的先进能量存储技术显得尤为重要。锂离子电池技术即是其中的代表之一。发展至今,传统的嵌入式电极反应机制在一定程度上限制了储锂材料的进一步发展。随着Oumellal等人实验首次发现MgH2等新型转换反应型锂离子电池储锂材料,具有更丰富化学键种类及潜在掺杂效应的复杂氢化物(相比简单氢化物而言)日益受到关注。在本文中,基于第一性原理方法,我们首次针对镁基复杂氢化物作为转换反应型储锂材料进行了计算筛选及设计,在材料基因组新兴范式的背景下力图为该领域的实验研究者提供深入的指导和设计依据。本文主要研究内容如下:(1)Mg2NiH4及其掺杂体系作为转换反应型储锂材料的第一性原理设计首先计算了不同掺杂元素(Li、Na、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Co)分别在四个掺杂位点的形成能,根据形成能的大小来判定每种掺杂元素最适合的掺杂位点。选取出每种元素最合适的掺杂体系,计算并比较这些体系的储锂电化学性能。根据不同体系的电化学性能,选取出了四种金属元素作为最合适的掺杂剂,并对这四种掺杂体系进行了电子结构计算。根据体系的电子结构和电化学性质,发现Li原子掺杂的Mg2NiH4体系是最优的掺杂体系。Li原子掺杂的Mg2NiH4具有比初始体系更小的电子带隙,同时具有975.35mAh·g-1的比容量和0.437 V的半电压(锂作为参比电极)。除此之外,还对纯Mg2NiH4以及Li原子掺杂的Mg2NiH4体系分别进行了基于第一性原理的分子动力学计算。发现Li原子的掺杂可明显改善锂离子在电极材料中的扩散行为。尤其是在300K时,电极材料中Li离子的扩散系数增大。这对于电极材料倍率特性的改善将具有重要意义。(2)Mg(AIH4)2及其掺杂体系作为转换反应型储锂材料的原子尺度设计根据对Mg(AlH4)2体系电子结构的计算可以得出,Mg(AlH4)2体系中有Mg原子位置和A1原子位置两个掺杂位点。为了合理的控制掺杂浓度,将Mg(AlH4)2晶胞扩展为2×2×2的超胞。根据Mg(AlH4)2体系中不同元素的性质选取Li、B、C、Na、Si、K、Ca共7种不同的掺杂元素分别对Mg(AlH4)2体系的两个掺杂位点进行掺杂。分别计算了 15种体系的形成能,根据形成能确定了每种掺杂原子的热力学稳定结构。通过比较这些体系的比容量、带隙、半电压等储锂电化学性质,确定了Li、Na、K叁种原子替换Mg原子位置时,对于提高Mg(AlH4)2体系的电化学性质具有良好的效果。这叁种掺杂剂都可减小体系的带隙、半电压和体积变化率。在此基础上,深入分析了这叁种掺杂体系的电子结构,确定这叁种掺杂原子对体系性能提高的原因。(本文来源于《山东大学》期刊2019-04-30）
王晖[2]（2010）在《高压下钨、铼氮化物和复杂氢化物Li_2BeH_4的理论结构设计》一文中研究指出基于高压结构相变为驱动,从理论上设计新型超硬材料和新型储氢材料是科学前沿课题,对后续实验合成具有重要借鉴和指导作用。本文利用最新的晶体结构预测新技术,系统地研究了具有潜在超硬特性的过渡族金属W和Re的氮化物和具有储氢性能的轻金属配位氢化物Li_2BeH_4在高压下的晶体结构,并深入讨论了该晶体结构下材料的力学(如弹性和硬度)和化学键合等性质,得到了以下创新性结果:1.提出了常压下WN_2的两个能量近似简并的六角备选结构,其空间群分别为P63/mmc和P-6m2,这两个新相的晶格动力学稳定,力学性能优异(理论维氏硬度约为36 GPa),可以在压力高于30 GPa条件下实验合成。2.系统研究了高压下Re-N化合物的晶体结构,提出低压下具有R-3m结构的ReN和高压下(>14.6 GPa)具有C2/m结构的ReN_2最有可能被合成,ReN_2的理论维氏硬度可以达到25 GPa。3.预言了Li_2BeH_4的高压相具有β-Na_2SO_4结构,相变压力是7.2 GPa,与实验值相吻合。在更高压力下(大于28.8 GPa)Li_2BeH_4相变为La_2NiO_4结构。化学键定量研究表明Li_2BeH_4高压相的合成仍然无法实现降低氢解离温度的目的。(本文来源于《吉林大学》期刊2010-05-01）
肖小兵[3]（2009）在《复杂轻金属氢化物的第一性原理研究》一文中研究指出随着化石能源的日益枯竭和其大规模使用对环境污染的加重,人类开始寻找可替代的新型能源。氢被认为是化石能源最佳替代物。大规模使用氢气的最大挑战来自于缺乏商业上可行的氢储存技术。高压气态储氢和液态储氢难以满足未来的氢储存要求。在适当温度和压力下,一些金属或合金和氢气结合形成氢化物,这种固态储氢方式具有比气态和液态更好的安全性和发展潜力。近来,人们做了大量研究来改善金属氢化物的储氢性能。实际的储氢材料不仅要具有良好的热力学属性,还必须有足够快的吸放氢动力学。本论文只研究材料是否具有令人满意的可逆吸放氢反应热力学属性。因为理论上来说,通过添加催化剂或控制反应物颗粒的大小,金属氢化物的反应动力学可以得到显着地改善。本文运用第一性原理计算研究了复杂轻金属氢化物的氢储存能力、晶体和电子结构及其热力学属性。论文主要包括以下内容:1.使用基于广义梯度近似的密度泛函理论研究了Li_xNa_(1-x)MgH_3 (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75)的热力学属性和电子结构。计算得到的内聚能表明,随着Li在Li_xNa_(1-x)MgH_3中含量的增加,氢化物的稳定性增强。研究了氢化物Li_xNa_(1-x)MgH_3沿四条可能的放氢反应路径的反应焓,结果显示随着Li含量从0增加到0.75,其中两条反应路径的反应焓几乎呈线性地降低。计算结果表明Li替代NaMgH3中的部分Na改善了其储氢性能,有利于其实际应用。2.由于具有很高的储氢质量密度,金属硼氢化物作为一种潜在的先进储氢材料而引起了广大科研工作者的兴趣。在本论文中,基于第一性原理计算研究了实验上最新合成的双阳离子碱金属硼氢化物LiK(BH_4)_2。结果表明LiK(BH_4)_2是宽带隙绝缘体,带隙为6.08 eV。金属阳离子和阴离子团(BH_4)~-具有离子相互作用,四面体(BH_4)~-中B-H键之间具有共价相互作用。计算结果表明LiK(BH_4)_2的分解温度位于LiBH_4和KBH_4的分解温度之间。因此,通过双或多阳离子复合能有效地调控金属硼氢化物的热力学稳定性,从而改善其放氢温度。3.基于第一性原理计算,研究了面心立方镁–过渡金属氢化物Mg_7TMH_(16) (TM = Sc, Ti, V, Y, Zr, Nb)的能量和电子属性。内聚能计算用来分析氢化物的稳定性,得到氢化物的形成焓用来分析其可能的形成反应路径。计算得到的放氢反应焓表明Mg_7TMH_(16)具有比MgH_2更低的分解温度。电子态密度显示Mg_7TMH_(16)表现出金属性。研究了氢化物Mg_7TMH_(16)的成键属性,表明Mg-H和Mg-TM原子间的相互作用呈明显的离子性,而TM-H原子间具有强的共价相互作用。(本文来源于《湘潭大学》期刊2009-05-01）
肖凡,刘金巍,王永青,刘庆学,李娜[4]（2009）在《萃取/反相萃取分离富集-氢化物无色散原子荧光法测定复杂地质样品中的痕量碲》一文中研究指出采用MIBK萃取/反相萃取分离富集的方法,建立了氢化物无色散原子荧光法测定复杂地质样品中的痕量碲的新方法。实验了HCl-NaBr-MIBK体系萃取Te(Ⅳ)的能力,研究了Te(Ⅳ)在KMnO4-HCl-MIBK体系中的反相萃取行为。当萃取条件为3.6mol·L-1HCl-100g·L-1NaBr时,Te(Ⅳ)可被MIBK完全萃取;用HCl-KMnO4氧化MIBK相中的Te(Ⅳ),水相反相萃取Te(Ⅵ),成功分离了氢化物原子荧光法测定Te的Au,Ag,Pt,Pd,Cu,Pb,Co,Ni,Cd,As,Sb,Bi,Hg,Tl和Se等干扰元素,方法检出限为1.14×10-4μg·g-1,相对标准偏差为6.84%,对国家标准物质样品分析的结果与所给参考值吻合,可用于复杂地质样品中痕量Te的测定。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2009年04期）
邱德仁[5]（1998）在《碱性模式氢化物发生原子光谱分析法测定复杂样品中的氢化元素》一文中研究指出氢化物发生法进样原子光谱分析已经发展成为氢化元素 As、Sb、Bi、Se、Te、Ge、Sn、Pb 痕量分析最重要的方法,在环境、材料、生命科学及食品、医药等领域有广泛而重要的应用。传统实验方法将含有氢化物元素的酸性样品溶液与硼氢化钠溶液反应,产生的氢化物由载气引入 ICP 或原子吸收光谱或原子荧光光谱的分析区进行光谱测定。遇到的最大困难是样品溶液中共存的Ⅷ族、IB 族元素的化学干扰,尤其 Fe、Cu 是复杂样品中普遍存在的。作者已经提出了氢化物发生的碱性模式,即在强碱性样品溶液中加入硼氢化钠,再与盐酸反应,产生的氢化物气体导入原子光谱的分析区进行测定。本文以碱性模式氢化物发生 ICP 光谱法测定矿物中 Ge,电解铜阳极泥中 As,以及土壤中As、Sb、Se、Sn 为实例,证明本法能有效地消除共存的 Fe、Cu 等的化学干扰,实现复杂样品中氢化元素的测定。主要仪器:氢化物发生器:用14号标准磨口自制光谱仪:Jarrell Ash AtomScan 2000型等离子体光谱仪。(本文来源于《光谱仪器与分析》期刊1998年03期）
复杂氢化物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于高压结构相变为驱动,从理论上设计新型超硬材料和新型储氢材料是科学前沿课题,对后续实验合成具有重要借鉴和指导作用。本文利用最新的晶体结构预测新技术,系统地研究了具有潜在超硬特性的过渡族金属W和Re的氮化物和具有储氢性能的轻金属配位氢化物Li_2BeH_4在高压下的晶体结构,并深入讨论了该晶体结构下材料的力学(如弹性和硬度)和化学键合等性质,得到了以下创新性结果:1.提出了常压下WN_2的两个能量近似简并的六角备选结构,其空间群分别为P63/mmc和P-6m2,这两个新相的晶格动力学稳定,力学性能优异(理论维氏硬度约为36 GPa),可以在压力高于30 GPa条件下实验合成。2.系统研究了高压下Re-N化合物的晶体结构,提出低压下具有R-3m结构的ReN和高压下(>14.6 GPa)具有C2/m结构的ReN_2最有可能被合成,ReN_2的理论维氏硬度可以达到25 GPa。3.预言了Li_2BeH_4的高压相具有β-Na_2SO_4结构,相变压力是7.2 GPa,与实验值相吻合。在更高压力下(大于28.8 GPa)Li_2BeH_4相变为La_2NiO_4结构。化学键定量研究表明Li_2BeH_4高压相的合成仍然无法实现降低氢解离温度的目的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
复杂氢化物论文参考文献
[1].蒋冠众.镁基复杂氢化物作为转换反应型储锂材料的第一性原理设计[D].山东大学.2019
[2].王晖.高压下钨、铼氮化物和复杂氢化物Li_2BeH_4的理论结构设计[D].吉林大学.2010
[3].肖小兵.复杂轻金属氢化物的第一性原理研究[D].湘潭大学.2009
[4].肖凡,刘金巍,王永青,刘庆学,李娜.萃取/反相萃取分离富集-氢化物无色散原子荧光法测定复杂地质样品中的痕量碲[J].光谱学与光谱分析.2009
[5].邱德仁.碱性模式氢化物发生原子光谱分析法测定复杂样品中的氢化元素[J].光谱仪器与分析.1998