鋰摻雜硅納米結構儲氫及壓縮脫氫性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文建立了兩類硅納米孔隙結構SiNR和SiM-SiNT,并研究其儲氫和脫氫性能。為了討論硅納米結構的儲氫性能受鋰原子摻雜的影響,我們對結構進行了鋰原子摻雜。同時也仔細討論了結構孔隙尺寸大小對結構儲氫性能的影響。另外,這兩類結構的柔韌性使得我們可以通過外力很容易地使結構發(fā)生較大變形,這意味著這兩類硅納米結構不僅能用于氫氣儲存而且也很有希望能用于結構變形脫氫。結構的柔韌性保證了結構在較大變形的情況下不會發(fā)生破壞,從而保證結構在氫氣儲存和釋放

2、利用中可以循環(huán)使用。因此,在討論了這兩類硅納米結構的儲氫性能之后,我們進一步討論其通過壓縮脫氫的性能。
  本研究主要通過巨正則系綜蒙特卡羅法模擬研究結構的儲氫與脫氫性能,對于氫氣的儲存,我們主要研究結構的儲氫性能受鋰原子摻雜比例和結構孔隙尺寸的影響以及尋找這兩個參數(shù)的最佳組合使結構儲氫性能達到最優(yōu)。而對于氫氣的釋放,我們主要研究通過壓縮使結構變形從而脫氫的可行性。之后,我們對這兩類硅納米結構的儲氫和壓縮脫氫性能做了詳細對比。研究

3、結果表明,對于SiNR結構,總可以找到一個鋰原子摻雜比例與結構孔隙尺寸大小的最佳組合使得結構具有最佳的儲氫性能。同時,對于一個孔隙尺寸一定的結構,也總存在一個最佳的鋰原子摻雜比例使得結構達到最大儲氫量。對壓縮脫氫的研究表明,對于SiNR硅納米結構,壓縮變形可以使其所存儲的氫氣徹底釋放而不會導致結構破壞,這意味著壓縮變形對SiNR結構來說是一種有效的脫氫方式。然而由硅納米管支撐硅單層構成的SiM-SiNT硅納米結構在被壓縮到只有小部分氫氣

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