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国家高技术研究发展计划(2009AA05Z105): 作品数：10 被引量：24H指数：4; 相关作者：张国英张辉路广霞朱圣龙肖明珠更多>>; 相关机构：沈阳师范大学中国科学院金属研究所沈阳市园林规划设计院更多>>; 发文基金：国家高技术研究发展计划辽宁省教育厅高等学校科学研究项目辽宁省自然科学基金更多>>; 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学生物学更多>>

高密度储氢材料的研究进展被引量：7: 2010年; 氢是一种清洁的燃料,氢能被公认为人类未来的理想能源,而氢能的利用最关键的环节就是氢能的储存。氢的储存是氢能现阶段开发和利用的瓶颈。氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种,其中高压气态储存或低温液态储存不能满足将来的储氢目标。固态储氢是通过化学或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式。目前该领域的研究取得了一些阶段性的成果,虽然目前发展的各种材料都有不易克服的缺点,但储氢材料的前景还是十分广阔的。高密度储氢材料由轻元素构成,包括铝氢化物、硼氢化物、氨基氢化物、氨硼烷等,理论储氢质量分数均达到5%以上。简述了氢能的优势及储存方法,介绍了镁基储氢材料、络合物储氢材料、Li-B-H系和2种或2种以上储氢材料复合4类有望实用化的储氢材料的研究现状,并指出了储氢材料的发展方向。; 肖明珠张辉张国英路广霞; 关键词：镁基储氢材料氢能

基于密度泛函理论解读不同高密度储氢材料释氢能力被引量：1: 2011年; 采用基于密度泛函理论的第一原理平面波赝势方法,研究了MgH2,LiBH4,LiNH2,NaAlH4几种高密度储氢材料及其合金的释氢及影响机理.结果表明:高密储氢材料MgH2,LiBH4,LiNH2,NaAlH4都比较稳定,释氢温度都很高,合金化可以降低它们的稳定性,但系统稳定性不是决定高密度储氢材料释氢性质的关键因素;带隙的宽窄基本可以表征储氢材料成键的强弱,能隙越宽,键断开越难,释氢温度就越高;LiNH2价带顶成键峰主要由Li—N成键贡献,N—H键构成较低的峰,使得LiNH2储氢材料的带隙虽很窄释氢温度却较高,且放氢过程中有氨气放出;合金化使得几种高密度储氢材料的带隙变窄,费米能级进入导带,从而使它们的释氢性能大大改善;电荷布居分析发现LiBH4中B—H键最强,LiNH2中H—N键最弱,因此LiNH2中H相对容易放出.合金化后,各储氢材料中X—H键强度都有所降低,且LiMgNH2中N—H键强度最低,因此从降低释氢温度角度,发展LiNH2储氢材料最为有利.; 张辉肖明珠张国英路广霞朱圣龙; 关键词：储氢材料

LiNH_2储氢材料中间隙H与掺杂原子交互作用对其释氢性能影响机理研究被引量：1: 2011年; 采用基于密度泛函理论的赝势平面波第一性原理方法,研究了LiNH2缺陷及其掺杂原子交互作用对其释氢影响.通过对其进行优化求得它们的局域最稳定结构并计算了含间隙H原子缺陷的LiNH2及其掺杂合金的结合能、间隙缺陷形成能、态密度和电荷布居.结果表明:系统结合能不能反映LiNH2及其掺杂合金的释氢性质;平衡时,LiNH2中有一定的间隙氢原子存在,Mg,Ti掺杂使形成能大大降低,大大增大了间隙氢的浓度.间隙H原子在带隙引入了缺陷能级使带隙大大减小,提高释氢能力.间隙H原子导致[NH2]-中N—H原子间相互作用减弱,容易释氢.间隙H与[NH2]-中N存在共价作用,可以解释LiNH2释氢反应中NH3的放出.当存在掺杂时,N—H键的键强不均衡,部分较弱,部分较强,较弱的N—H键中H容易放出.; 路广霞张辉张国英梁婷李丹朱圣龙; 关键词：储氢材料第一性原理

沈阳市各类人群能源知识素养调查及对策研究: 2010年; 通过问卷调查发现,沈阳市各类人群的能源知识素养普遍偏低。被调查者对传统能源即将枯竭的现状基本不了解,但对传统能源产生的环境问题有一定认识。人们最为熟悉的新能源类型是太阳能和生物质能,其次是风能。被调查者普遍不太了解包括中国在内的各国家的能源政策。男性的能源知识素养好于女性。被调查者学历越高,对能源问题的认识程度越高。在对待能源的态度方面,多数人反对人类社会对传统能源的过分依赖,并对新能源的市场前景较为乐观。被调查者普遍认为政府在促进新能源发展方面占有重要地位,其次是消费者和企业。人们了解能源知识最重要的途径是通过电视,其次是报刊杂志,学校教育起到的作用很小,而社团活动的作用最小。针对以上调查结果,提出了对策建议。; 王艳张辉李娜代保清潘一晨; 关键词：性别学历

Mg_(58)Al_(42)储氢合金的制备及其电化学性能被引量：4: 2009年; 采用机械合金化技术制备了Mg58Al42储氢合金并借助于X射线衍射仪、PARM273A和M5210电化学综合测试仪研究了其在不同球磨时间下的物相结构以及放电容量和耐腐蚀等电化学性能。结果表明:合金粉末经高能球磨后产生了Mg17Al12新相,随着球磨时间的增加,衍射峰的相对强度下降,衍射峰变宽,合金的平均晶粒尺寸降低,内应力增大。合金的放电容量随球磨时间的延长先增加而后则降低,其中球磨20h时,放电容量最大。合金的动电位极化曲线出现了钝化现象,合金腐蚀电流密度随球磨时间的延长先增大而后降低。合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,电极反应受合金/电解质溶液界面的电荷迁移所控制。; 张辉王婷曹中秋张国英; 关键词：镁基储氢合金电化学性能

金属元素替代对Li_4BN_3H_(10)储氢材料释氢影响机理的第一性原理研究: 2011年; 应用基于密度泛函理论的赝势平面波第一性原理方法研究了金属元素替代对Li4BN3H10释氢的影响机理.计算给出了结合能、电子态密度、密集数,分析了结构的稳定性和原子间的成键情况.结果表明:晶体的结合能与(LiM)4BN3H10(M=Ni,Ti,Al,Mg)释氢性能没有直接的关联.带隙的宽窄和带隙中是否存在杂质能级是决定(LiM)4BN3H10储氢材料释氢性能的关键因素:能隙越宽,晶体中结合最弱的键上的电子被束缚得越强烈,断开也就越难,因此导致储氢材料释氢温度高;元素掺杂在带隙中引入杂质能级,使费米能级进入导带、化学键强度减弱,从而使Li4BN3H10的释氢性质有所改善.元素替代使Li4BN3H10的N—H,B—H键单位键长上的密集数减小,改善了材料的释氢性能.; 张辉张国英肖明珠路广霞朱圣龙张轲; 关键词：第一性原理

元素替代对LiNH_2储氢材料释氢能力影响的第一性原理研究被引量：5: 2009年; 采用第一性原理赝势平面波方法,研究了元素替代对LiNH2释氢能力影响及作用机理.计算给出了结合能、电子态密度、电荷布居,分析了结构的稳定性和原子间的成键情况.结果表明:金属Ca,Na,Al替代LiNH2部分Li时,可以使N—H键有所减弱.Mg,Al同时替代Li时,效果最好.在Li(Mg)NH2中,非金属元素B,C,P替代N时,C的效果最好.预测Mg,Al,C共同替代时,会得到的一种较低释氢温度的储氢材料.; 张辉戚克振张国英吴迪朱圣龙; 关键词：密度泛函理论

The role of vacancy,impurity,impurity-vacancy complex in the kinetics of LiNH_2 complex hydrides:a first-principles study: 2011年; This paper studies first-principles plane-wave pseudopotential based on density functional theory of hydrogen vacancy, metal impurity, impurity vacancy complex in LiNH2, a promising material for hydrogen storage. It finds easy formation of H vacancy in the form of impurity-vacancy complex, and the rate-limiting step to the H diffusion. Based on the analysis of the density of states, it finds that the improvement of the dehydrogenating kinetics of LiNH2 by Ti catalysts and Mg substitution is due to the weak bonding of N-H and the new system metal-like, which makes H atom diffuse easily. The mulliken overlap population analysis shows that H vacancy leads to the H local diffusion, whereas impurity-vacancy complexes result from H nonlocal diffusion, which plays a dominant role in the process of dehydrogenation reaction of LiNH2.; 刘贵立张国英张辉朱圣龙

元素替代对MgH_2储氢材料释氢影响机理的第一原理研究被引量：1: 2017年; 用基于密度泛函理论的赝势平面波第一原理方法研究金属元素替代对MgH_2释氢的影响机理.结果表明:带隙的宽窄和带隙中是否存在杂质能级是影响MgH_2储氢材料释氢性能的关键因素,Nb,Fe,Ti,V在能隙近中央引入杂质能级,使得MgH_2的H-Mg键键强减弱,有利于放氢.La在导带底引入杂质能级,降低带隙宽度,晶体中结合最弱的键断裂变得容易,也有利于放氢.Nb,Fe,Ti,V,La与近邻氢原子间形成共价键,形成金属氢化物,对释氢起到催化作用.La与H间的共价作用较弱,其金属氢化物的催化作用相对较弱.掺杂元素使Mg与周围H的静电作用力不对称,与Mg作用力小的H容易释放出来,起到提高MgH_2释氢的作用.比较发现V,Fe明显降低MgH间的离子键强度.; 麻洪吉张国英方戈亮; 关键词：储氢材料密度泛函理论

能源禾草的初步筛选被引量：5: 2011年; 为评价野生禾草作为能源禾草的潜力,在辽宁省范围内对几种野生禾本科草类植物的自然种群特征进行了调查,包括种群的盖度、密度、生物量及其生境中的土壤指标,结果表明虽然在自然条件下芒和狼尾草的生境土壤较贫瘠,但它们却具有生物量高、密度大的特征。野外调查的同时将这几种禾本科草类植物引种到试验园,测定了其在同一栽培条件下的生长速度和光合效率等指标。综合分析表明,狼尾草和芒具有高的产量,而高的净光合速率和生长速度则是其高产的生理生态学基础,它们符合能源禾草的要求,应进行深入研究并加以应用。; 潘一晨李阳王艳; 关键词：种群特征

国家高技术研究发展计划(2009AA05Z105)

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