Effects of Mg and Al doping on the desorption energetics and electronic structure of a Ti-V-Zr-Nb alloy hydride

氢气储存 材料科学 反键分子轨道 密度泛函理论 氢化物 解吸 掺杂剂 合金 电子结构 化学键 化学物理 兴奋剂 物理化学 结晶学 热力学 计算化学 冶金 电子 金属 化学 原子轨道 有机化学 量子力学 光电子学 吸附 物理
作者
Jutao Hu,Xiaoqing Li,Levente Vitos,Stephan Schönecker
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:277: 120198-120198 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2024.120198
摘要

Refractory high-entropy alloys (HEAs) show promise for novel hydrogen storage technology, but addressing their limited gravimetric hydrogen storage capacity necessitates exploration of light alloying elements including Mg and Al. Here, we employ density-functional theory to investigate the hydrogen desorption energetics of Ti0.325V0.275Zr0.125Nb0.275 alloy and the impact of doping with Mg and Al. Our analysis reveals that Mg and Al addition thermodynamically destabilize the Ti0.325V0.275Zr0.125Nb0.275-hydride and lower its storage capacity. The observed destabilization is attributed to reduced chemical contributions to the desorption enthalpy in the Mg and Al-doped hydrides. Detailed examination of the electronic density of states, electron localization function, and crystal orbital Hamilton population analysis unveils fundamental features of chemical bonding in these hydrides. Notably, H-H antibonding states occur for hydrogen atoms located in the nearest-neighbor interstices of Mg and Al atoms. Charge transfer facilitates formation of these antibonding states. This comprehensive analysis enhances our understanding of the intricate interplay between electronic structure, hydrogen desorption energetics, and chemical bonding in HEA hydrides, offering valuable insights for the design and optimization of advanced hydrogen storage materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yang发布了新的文献求助10
1秒前
sea完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
888关注了科研通微信公众号
2秒前
111完成签到,获得积分10
3秒前
iNk应助十五采纳,获得20
3秒前
整齐的凌兰完成签到,获得积分20
3秒前
半盏完成签到,获得积分10
4秒前
小二郎应助Paris采纳,获得10
4秒前
你曾是少年完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
快乐的白桃完成签到 ,获得积分10
5秒前
Gemini完成签到,获得积分10
5秒前
Hmn完成签到,获得积分10
6秒前
桐桐应助11111采纳,获得10
7秒前
7秒前
花痴的幻儿完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
wear88完成签到,获得积分20
8秒前
sea发布了新的文献求助10
8秒前
jjy发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
花生糖拌炸酱面应助wmz采纳,获得10
10秒前
h1j2g3发布了新的文献求助10
10秒前
在水一方应助丰富的凡儿采纳,获得10
10秒前
吃吃发布了新的文献求助10
10秒前
yang完成签到,获得积分10
10秒前
展会恩完成签到,获得积分10
11秒前
hhan发布了新的文献求助30
11秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
小陀螺发布了新的文献求助10
12秒前
高大的曼寒完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
14秒前
小丸子完成签到,获得积分20
14秒前
王宇航完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
15秒前
深情安青应助lewis17采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2000
Synthesis of 21-Thioalkanoic Acids of Corticosteroids 1000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Structural Equation Modeling of Multiple Rater Data 700
 Introduction to Comparative Public Administration Administrative Systems and Reforms in Europe, Third Edition 3rd edition 590
全球膝关节骨性关节炎市场研究报告 555
Exhibiting Chinese Art in Asia: Histories, Politics and Practices 540
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3887467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3429745
关于积分的说明 10766769
捐赠科研通 3154538
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1741973
邀请新用户注册赠送积分活动 840810
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 785624