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锂封端对线型碳链电子与储氢性质的影响:一项TAO-DFT研究

化学物理 2017-07-20 v2 强关联电子 原子与分子团簇 计算物理

摘要

准确预测线型碳链(Cn)与锂封端线型碳链(Li2Cn)(含n个碳原子,n = 5 - 10)的电子及储氢性质,因存在强静态关联效应,对传统电子结构方法极具挑战。为应对该挑战,我们使用新发展的热辅助占据密度泛函理论(TAO-DFT)研究这些性质,这是一种研究具有强静态关联效应大体系的高效电子结构方法。由于Cn与Li2Cn的反应性随n改变,发现其电子性质存在奇偶振荡。与Cn相反,H2分子在Li2Cn上的结合能处于(或接近)理想结合能范围(每H2约20至40 kJ/mol)。此外,Li2Cn的H2质量储氢容量处于10.7至17.9 wt%范围,满足美国能源部(USDOE)终极目标7.5 wt%。基于我们的结果,Li2Cn可作为高容量储氢材料,用于在近环境条件下可逆吸放氢。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.03055,
  title  = {Effect of Li Termination on the Electronic and Hydrogen Storage Properties of Linear Carbon Chains: A TAO-DFT Study},
  author = {Sonai Seenithurai and Jeng-Da Chai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.03055},
  year   = {2017}
}

备注

25 pages, 11 figures. This is an extension of our previous work [e.g., see arXiv:1606.03489]