碳材料掺杂对镁基氢化物释氢性能的影响及其微观机理

作     者：张健 朱璞 毛聪 周惦武 ZHANG Jian;ZHU Pu;MAO Cong;ZHOU Dian-wu

作者机构：长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室长沙410114 长沙理工大学能源高效清洁利用湖南省高校重点实验室长沙410114 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51401036) 湖南省自然科学基金资助项目(14JJ3086) 能源高效清洁利用湖南省重点实验室开放基金资助项目(2015NGQ005) 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2015年第25卷第9期

页      码：2464-2470页

摘      要：选取石墨与石墨烯两种碳材料作为掺杂剂,采用机械球磨方法分别制备纯Mg H2、Mg H2-10%石墨(质量分数)及Mg H2-10%石墨烯3种储氢体系,并结合XRD、SEM、DSC-TG实验表征手段与具有原子尺度模拟能力的第一性原理计算方法,研究碳材料掺杂对Mg H2释氢性能的影响及其微观机理。结果表明:微量石墨与石墨烯的掺杂使得Mg H2释氢温度得到降低,相比之下,石墨烯掺杂效果较为明显,其掺杂致使Mg H2初始释氢温度降低近33℃。此外,石墨与石墨烯掺杂均有助于抑制球磨过程中颗粒的团聚,起到结构限域的作用,促进Mg H2快速释氢。第一性原理计算表明,碳材料掺杂改善Mg H2释氢性能的内在原因在于其掺杂削弱了Mg—H间的键强,降低了H原子从Mg H2基体中释放时的解离能。

主 题 词：MgH2碳材料 掺杂 释氢性能 第一性原理 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2015.09.019

馆 藏 号：203789369...