Abstract
Understanding of the structural stability and bonding nature of MgH2 is considered as essential for improving its hydrogen storage properties. Here, we present the sequence of phase transformation and bonding nature by first-principles calculation. The calculations indicate that there exist a phase sequence of α -̶―> γ -̶―> β -̶―> ε, δ-MgH2 phase is not stable under high pressure. All phases of MgH2 have a strong ionic character with the analysis of the charge-density distribution and density of states. Making its ionic bonding weaker is considered to improve the dehydrogenation performance of MgH2
چکیده
درک پایداری ساختاری و ماهیت پیوندی MgH2 برای بهبود ویژگی های ذخیره سازی هیدروژن در آن ضروری به شمار می رود. در اینجا ما رشته ای از تبدیلات فازی و ماهیت پیوندی را با محاسبات اصول اولیه ارائه می کنیم. این محاسبات نشان می دهند که یک توالی فازی α -̶―> γ -̶―> β -̶―> εو فاز δ-MgH2 در فشار بالا پایدار نیست. همه فازهای MgH2 یک ویژگی یونی قوی دارند که می توان آنالیز توزیع چگالی بار و چگالی حالت ها را انجام داد. ضعیف تر ساختن پیوند یونی آن ، هیدروژن زدایی MgH2 را بهبود می بخشد.
1-مقدمه
کشف یک ماده ذخیره ساز هیدروژن بازگشت پذیر ، ایمن و مقرون به صرفه با یک چگالی هیدروژن ثقلی (gravimetric) بیش از 6.5 wt% ، یکی از اهداف سیستم های ذخیره انرژی در حال توسعه نسل بعد است (1و2). منیزیم به دلیل وزن کم، هزینه تولید کم و ظرفیت بالای ذخیره سازی هیدروژن (7.66 wt%)، ماده جذابی برای کاربردهای ذخیره هیدروژن است. با این همه سینتیک هیدروژن دار کردن/هیدروژن زدایی کردن و دمای جداسازی بالا (تقریبا 573K)، کاربردهای عملی آن را محدود می سازد (3). به منظور بهبود ویژگی های ذخیره هیدروژن آلیاژهای MgH2، درک پایداری ساختاری آن و ماهیت پیوندی آن در شرایط سخت ضروری به شمار می رود...