氮化物氢化物中的氢负离子导电性

Andrew J. E. Rowberg; Chris G. Van de Walle

doi:10.1021/acsaem.1c01208

氮化物氢化物中的氢负离子导电性

材料科学 2021-06-25 v1

作者: Andrew J. E. Rowberg , Chris G. Van de Walle

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

氮化物氢化物是一类很大程度上未被探索的材料，在固态氢燃料电池中具有广阔的应用前景。在此，我们利用第一性原理计算来表征具有高氢负离子导电性的氮化物氢化物 Sr $_2$ LiH $_2$ N (SLHN) 中的缺陷与离子迁移率。通过计算缺陷形成能，我们发现 SLHN 含有高浓度的氢间隙 (H $_i$ )。H $_i^-$ 以极低的能量势垒迁移，加之其低形成能，意味着 SLHN 将具有优异的氢负离子动力学性能，有可能超越其他已知的氢化物电解质。氧污染是一个值得关注的问题，意味着封装将至关重要。通过直接与具有相似晶体结构的基于 La/Sr 的氧氢化物类比，我们还研究了基于 La 的氮化物氢化物 La $_2$ LiHN $_2$ ，但发现其导电性将明显较低，因此在技术上不那么有用。我们的发现支持了探索 SLHN 及类似氮化物氢化物用于固态氢燃料电池。

关键词

氮化物氢化物氢负离子导电性第一性原理计算缺陷形成能氢间隙固态氢燃料电池 Sr2LiH2N

引用

@article{arxiv.2105.04657,
  title  = {Hydride Conductivity in Nitride Hydrides},
  author = {Andrew J. E. Rowberg and Chris G. Van de Walle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04657},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 6 figures

氮化物氢化物中的氢负离子导电性

摘要

关键词

引用

备注

相关论文