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Li-N-H储氢体系热力学性质的第一性原理研究

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赵玉娜, 高涛, 吕金钟, 马俊刚. 2013: Li-N-H储氢体系热力学性质的第一性原理研究, 物理学报, null(14): 123-127. doi: 10.7498/aps.62.143101
引用本文: 赵玉娜, 高涛, 吕金钟, 马俊刚. 2013: Li-N-H储氢体系热力学性质的第一性原理研究, 物理学报, null(14): 123-127. doi: 10.7498/aps.62.143101
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Zhao Yu-Na, Gao Tao, Lu Jin-Zhong, Ma Jun-Gang. 2013: Thermodynamic properties of Li-N-H hydrogen storage:first-principles study, Acta Physica Sinica, null(14): 123-127. doi: 10.7498/aps.62.143101
Citation: Zhao Yu-Na, Gao Tao, Lu Jin-Zhong, Ma Jun-Gang. 2013: Thermodynamic properties of Li-N-H hydrogen storage:first-principles study, Acta Physica Sinica, null(14): 123-127. doi: 10.7498/aps.62.143101
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Li-N-H储氢体系热力学性质的第一性原理研究

  • 北京交通大学海滨学院,黄骅,061100

  • 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610064

Thermodynamic properties of Li-N-H hydrogen storage:first-principles study

  • 摘要: 　　基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了Li-N-H储氢过程中各个化合物的晶胞参数、生成焓和化学反应焓.结果发现优化后的晶格参数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算Li3N, LiH, LiNH2和Li2NH在298 K的生成焓分别为?168.7,?81.0,?173.0和?190.8 kJ/mol,进而计算得到整个储氢反应过程在T =298 K时反应焓为78.5 kJ/mol H2,这和他人计算得到T =300 K的结果75.67 kJ/mol H2非常接近.最后,给出了储氢两步反应过程分别在T=298 K时的反应焓,这些结果都与实验和他人理论计算得到的数据符合较好.
    Abstract: According to the plane wave pseudo-potential method of the first-principles based on density functional theory, we systematically investigate the cell parameters, the formation heat and the reaction enthalpy in the Li-N-H hydrogen storage process. The calculated lattice parameters of these compounds are in good agreement with previous theoretical and experimental results. The values of forma-tion heat at 298 K for (lithium nitride) Li3N, (lithium hydride) LiH, (lithium amide) LiNH2 and (lithium imide) Li2NH are estimated to be?168.7,?81.0,?173.0 and?190.8 kJ/mol, respectively. The reaction enthalpy of this system is calculated to be 78.5 kJ/mol H2 at T=298 K and this value accords with the experimental value of 75.67 kJ/mol H2 at T=300 K. As a result, the reaction enthalpies for the two-step reactions are very close to their calculation results respectively.
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出版历程
  • 刊出日期:  2013-07-30

Li-N-H储氢体系热力学性质的第一性原理研究

  • 北京交通大学海滨学院,黄骅,061100
  • 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610064

摘要: 　　基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了Li-N-H储氢过程中各个化合物的晶胞参数、生成焓和化学反应焓.结果发现优化后的晶格参数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算Li3N, LiH, LiNH2和Li2NH在298 K的生成焓分别为?168.7,?81.0,?173.0和?190.8 kJ/mol,进而计算得到整个储氢反应过程在T =298 K时反应焓为78.5 kJ/mol H2,这和他人计算得到T =300 K的结果75.67 kJ/mol H2非常接近.最后,给出了储氢两步反应过程分别在T=298 K时的反应焓,这些结果都与实验和他人理论计算得到的数据符合较好.

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