用于高容量储氢的 OLi$_3$ 修饰 Irida-graphene：第一性原理研究
材料科学
2025-06-04 v1
摘要
固态材料中的高效储氢对于下一代能源系统至关重要，然而在获得最佳吸附特性的同时实现高重量容量仍然是一个关键挑战。尽管 Li 修饰的 irida-graphene (IG) 已展现出良好的储氢潜力，但其容量仅限于 7wt\%，尽管超过了美国能源部 (DOE) 的目标，对于大规模应用而言仍然不足。此外，在长期循环中 Li 团簇化可能会损害吸附效率和结构稳定性。在本研究中，我们采用第一性原理计算研究了超碱 OLi 团簇修饰的 IG 的储氢潜力，旨在提升先进储氢技术的吸附容量和稳定性。我们的研究结果表明，OLi 团簇表现出 -3.24 eV 的显著结合能，突显了其与 IG 的强相互作用。OLi@IG 复合物最多可容纳 12 个 H 分子，最佳最大储氢容量为 10.00 wt\%。此外，释放温度 (T) 和 \textit{ab initio} 分子动力学 (AIMD) 模拟表明，H 分子在环境条件下的工作温度下可以被有效释放。这些结果突显了 OLi 修饰的 irida-graphene 作为可逆储氢候选材料的潜力。
引用
@article{arxiv.2506.02375,
title = {OLi3-decorated Irida-graphene for High-capacity Hydrogen Storage: A First-principles Study},
author = {Jose A. S. Laranjeira and Warda Elaggoune and Nicolas F. Martins and Xihao Chen and Julio R. Sambrano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.02375},
year = {2025}
}