精品文档---下载后可任意编辑RENi5 基合金电子结构及储氢性能讨论的开题报告摘要：以 RENi5 （RE=Tb、Dy、Ho）作为讨论对象，采纳第一性原理计算方法，系统讨论了 RENi5 基合金的电子结构和储氢性能，探讨了其化学储氢机理。讨论发现，RENi5 基合金具有良好的储氢性能，其中DyNi5 储氢性能最佳，储氢容量可达 3.63 wt%。分析表明，其储氢性能来源于合金中 Ni 和 RE 元素的协同效应，即 Ni 元素提供了储氢空间，而 RE 元素则引导氢分子进入 Ni 空间，从而增强了储氢性能。本讨论对于理解含 RE 的储氢合金的储氢机理及改性设计具有重要意义。关键词：RENi5；储氢；第一性原理；协同效应；储氢机理介绍：能源危机和环境污染是全球燃料行业面临的两个重要挑战。近年来，化学储氢已经成为一种具有潜力的氢能源储存技术，其具有结构简单、储氢效率高、无排放等优点，因此越来越受到讨论者的关注。合金作为一种重要的储氢材料，其储氢性质是由其电子结构和化学成分共同决定的。然而，对于很多合金，其储氢机理还不十分清楚，因此需要通过理论模拟来深化讨论其储氢机理。RENi5 基合金是一类典型的轻稀土和镍基储氢合金，其在制备工艺和储氢性能方面具有一定的优势。在以往的实验和计算中，DyNi5 被证明具有良好的储氢性能，而其他成分的合金储氢性能并不尽相同。因此，今日我们将用第一性原理计算方法讨论 DyNi5、TbNi5 和 HoNi5 合金的电子结构以及储氢性能，并探讨其储氢机理。实验方法：本讨论采纳第一性原理计算方法，使用 VASP 软件包对 RENi5 基合金的电子结构和储氢性能进行计算。我们采纳 PAW 方法，同时考虑自旋极化效应，使用 GGA（通用梯度近似）泛函进行计算，采纳氢化和去氢化过程中的吉布斯自由能计算储氢容量。我们根据实验测得的晶体结构参数计算构建模型，并通过对不同位点的占据状态和原子态密度（DOS）的计算进行分析。结果和讨论：首先，我们计算了 RENi5 的结构参数和电子结构，计算结果如图 1所示。可以发现，三种合金的晶格均为铜铍矿结构，其中 RE 原子处于八面体的中心，Ni 原子位于八面体的顶点，RE 原子和 Ni 原子之间的距离精品文档---下载后可任意编辑小于其金属自由离子半径之和，表明二者存在一定的化学键。对于DyNi5，其晶格参数的计算结果与实验测量值相符合，表明计算方法是可靠的。计算 DOS 图表明，在 RE 和 Ni 原子之间存在明显的价态交叉，表明 Ni 和 RE 原子...
