Новые перовскитные гидриды демонстрируют перспективность для хранения водорода – исследование DFT

отраслевые новости
22 августа 2024
источник: Energynews.biz
Недавнее исследование, опубликованное в Международном журнале водородной энергии под руководством Мухаммада Авайса Рехмана, изучило новые перовскитные гидриды для хранения водорода с использованием расчетов, основанных на теории функционала плотности (DFT).

Исследование под названием «Изучение хранения водорода в новых перовскитных гидридах: исследование DFT» рассмотрело структуру, способность хранения водорода, представляющую собой механические, электронные, оптические и связующие свойства соединений KNaX2H6, где X - магний (Mg) или кальций (Ca).

Исследование показало, что перовскитные гидриды KNaMg2H6 и KNaCa2H6 являются стабильными с точки зрения механических и термодинамических свойств. Эти соединения продемонстрировали значительный потенциал для хранения водорода с емкостью 5,19% для KNaMg2H6 и 4,09% для KNaCa2H6. Они также ведут себя как полупроводники с непрямыми энергетическими щелями 3,31 эВ и 3,17 эВ соответственно.

Стабильность этих гидридов была подтверждена с использованием отрицательных энергий образования, положительных фононных дисперсий и соответствующих факторов толерантности. Механические свойства, такие как модуль сжатия, модуль сдвига и коэффициент Пуассона, были определены с использованием упругих констант. Температура десорбции для KNaMg2H6 была определена на уровне 470,4 К, что указывает на его практическую применимость. Анализ связей показал смесь ионных и слабо ковалентных взаимодействий. Кроме того, эти материалы показали сильное поглощение ультрафиолетового света со смещением спектра поглощения.

Исследование предполагает, что KNaMg2H6, с его более высокой способностью хранения водорода и подходящей температурой десорбции, может быть очень полезен в водородных топливных элементах и портативных системах хранения водорода. Это исследование является важным шагом к разработке лучших технологий для хранения водорода, что поможет сократить зависимость от ископаемого топлива и уменьшить воздействие на окружающую среду.