La-Mg基贮氢合金性能及二元合金Laves相结构的研究

论文摘要

本论文研究了La-Mg基合金的电子结构、贮氢性能及MgZn2型、MgCu2型二元合金Laves相结构,具体内容为:1)采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波计算方法,对AB2C9型RMg2Ni9（R=Ca、La）贮氢合金的电子结构进行研究,总结两种合金在结构相同,晶胞参数基本一致的情况下,其电子结构的异同及影响其贮氢性能的结构因素:2)在Ar气保护下,通过高频感应熔炼方法,制备AB3型La-Mg基La0.7Mg0.3Ni2（Co+Mn）系列合金,研究合金的相组成及Co、Mn含量对其电化学性能的影响;3)运用模式识别的偏最小二乘法（PLS方法）,研究化学键参数对MgZn2型、MgCu2型二元合金Laves相结构的影响。 论文的主要研究结果如下: 对CaMg2Ni9和LaMg2Ni9合金的第一原理计算结果表明:CaMg2Ni9、LaMg2Ni9两种合金态密度的差异主要来源于Ca原子s、p电子和La原子s、p电子的贡献。两合金的态密度在费米能级附近极为相似,主要来自Ni原子d电子的贡献,而费米能级下的最低能态则源自Mg原子p电子的贡献。LaMg2Ni9合金中,Mg原子的成键比La原子的成键稳定,使得LaxMg3-xNi9（x=1.0-2.0）合金,随着Mg含量的增加,合金稳定性增大。CaMg2Ni9和LaMg2Ni9合金的能带结构相似,能带均在费米能级附近发生相互交错并

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 氢能的特点
• 1.2 贮氢合金的吸氢机理
• 1.3 贮氢合金的电化学原理
• 1.4 贮氢合金的研究与发展状况
• 5型稀土系合金'>1.4.1 AB₅型稀土系合金
• 2型Laves相合金'>1.4.2 AB₂型Laves相合金
• 1.4.3 AB型贮氢合金
• 2B型Mg-Ni系合金'>1.4.4 A₂B型Mg-Ni系合金
• 1.4.5 V基固溶体
• 3型、AB₂C₉型及La-Mg-Ni系列贮氢合金'>1.4.6 新型的AB₃型、AB₂C₉型及La-Mg-Ni系列贮氢合金
• 2Ni₉（R=Ca、La）贮氢合金电子结构与稳定性的第一原理研究'>第二章 RMg₂Ni₉（R=Ca、La）贮氢合金电子结构与稳定性的第一原理研究
• 2.1 引言
• 2.2 计算模型与方法
• 2.2.1 计算模型
• 2.2.2 计算方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 态密度
• 2.3.2 能带结构
• 2.3.3 电荷布居分析
• 2.3.4 电荷等密度
• 2.4 结论
• 0.7Mg_0.3Ni₂（Co+Mn）合金电化学性能的影响'>第三章 Co、Mn含量对La_0.7Mg_0.3Ni₂（Co+Mn）合金电化学性能的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验过程
• 3.2.1 配料
• 3.2.2 实验制备及测试
• 3.2.2.1 合金样本的制备
• 3.2.2.2 电池的制备
• 3.2.2.3 合金相结构的分析
• 3.2.2.4 合金电极的电化学测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 XRD分析
• 3.3.2 合金电极的电化学性能
• 3.3.2.1 最大放电容量
• 3.3.2.2 放电曲线
• 3.3.2.3 循环寿命
• 3.3.2.4 放电容量保持率
• 3.4 结论
• 2型二元合金Laves相结构的PLS分析'>第四章 AB₂型二元合金Laves相结构的PLS分析
• 4.1 引言
• 4.2 原理和方法
• 4.2.1 原理
• 4.2.2 原理方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 由过渡、镧系／锕系元素与非过渡元素组成的合金
• 4.3.2 由过渡元素与过渡元素组成的合金
• 4.3.3 由过渡元素与镧系／锕系元素组成的合金
• 4.4 结论
• 第五章 总结
• 2Ni₉（R=Ca、La）贮氢合金电子结构与稳定性关系'>5.1 RMg₂Ni₉（R=Ca、La）贮氢合金电子结构与稳定性关系
• 0.7Mg_0.3Ni₂（Co+Mn）系列贮氢合金的相组成与电化学性能'>5.2 La_0.7Mg_0.3Ni₂（Co+Mn）系列贮氢合金的相组成与电化学性能
• 2型、MgCu₂型二元合金的Laves相结构'>5.3 MgZn₂型、MgCu₂型二元合金的Laves相结构
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间概况