Li修饰的BC3纳米孔：极具前景的储氢材料
材料科学
2023-12-21 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在寻找新型储氢吸附剂的探索中，我们研究了由两个修饰有 Li 原子的 BC3 片层形成的狭缝孔的储氢能力。其储氢能力采用密度泛函理论结合量子热力学模型进行测定，该模型允许模拟真实操作条件，即在电荷输送循环中施加于吸附剂的有限温度以及不同的加载和耗尽压力。我们表明，Li 修饰的 BC3 狭缝孔的吸附氢相容量大于近期报道的石墨烯和 Li 修饰的硼烯狭缝孔的容量。另一方面，Li 修饰的 BC3 狭缝孔的可用体积容量和重量容量能够满足美国能源部 (DOE) 对车载储氢的规定目标，且其工作温度适中，加载压力远低于当前技术所用储罐中的压力。具体而言，对于孔宽约为 10 {\AA} 的情况，当在环境压力下耗尽且加载压力为 6.6 MPa 时，其可用体积容量满足 DOE 目标。我们的结果突出了 H2 分子转动自由度在决定狭缝孔内约束势及其储氢能力方面所起的重要作用。
引用
@article{arxiv.2312.12841,
title = {Li-decorated BC3 nanopores: Promising materials for hydrogen storage},
author = {I. Cabria and A. Lebon and M. B. Torres and L. J. Gallego and A. Vega},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12841},
year = {2023}
}
备注
Article itself: 26 pages, 12 figures, 13 equations, 1 table, 78 cited articles; Supporting information: 8 pages, 6 figures, 6 equations