Statistically averaged molecular dynamics simulations of hydrogen diffusion in magnesium and magnesium hydrides

氢化镁 分子动力学 材料科学 氢气储存 氢化物 扩散 四方晶系 动力学 阿累尼乌斯方程 无机化学 热力学 物理化学 晶体结构 结晶学 活化能 计算化学 化学 冶金 有机化学 物理 量子力学
作者
Catalin D. Spataru,Tae Wook Heo,Brandon C. Wood,Vitalie Stavila,ShinYoung Kang,Mark D. Allendorf,Xiaowang Zhou
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:4 (10) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.4.105401
摘要

Magnesium has a different crystal structure from its dihydride with hydrogenation leading to a phase transition from the hexagonal closely packed Mg into a tetragonal $\ensuremath{\alpha}\text{\ensuremath{-}}\mathrm{Mg}{\mathrm{H}}_{2}$ rutile type structure. Such materials exhibit complex hydrogen uptake and release kinetics because hydrogen diffusivities significantly change when the crystal structure changes. To provide a foundational understanding of (de)hydrogenation kinetics that is applicable to all stages of the reaction, we performed statistically averaged molecular dynamics simulations to derive hydrogen diffusivities as a function of temperature and hydrogen content for both magnesium and magnesium hydride. Our studies confirm that hydrogen diffusivities in magnesium hydride are much lower than in magnesium, in agreement with experimental data. Additionally, we observe that in either magnesium or magnesium hydride, higher hydrogen compositions result in reduced diffusivities. The latter was not revealed by prior experiments, which were conducted at fixed hydrogen composition. Finally, we discover a non-Arrhenius behavior in magnesium hydride. The physical origin of this behavior is also discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
镜哥完成签到,获得积分10
2秒前
CC完成签到,获得积分10
2秒前
flos完成签到,获得积分10
2秒前
地雷完成签到 ,获得积分10
3秒前
酷酷画笔完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
我是老大应助summer1990采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
自由的夜天完成签到,获得积分10
8秒前
卡密发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
强砸完成签到,获得积分10
10秒前
刻苦的新烟完成签到 ,获得积分0
11秒前
mark发布了新的文献求助10
12秒前
慕容博发布了新的文献求助10
12秒前
小土豆完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
内向的青荷完成签到,获得积分10
13秒前
wph完成签到,获得积分10
13秒前
HaohaoLi完成签到,获得积分10
14秒前
Brave完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
灵巧的导师完成签到,获得积分10
17秒前
笨笨烨华完成签到 ,获得积分10
17秒前
Brave发布了新的文献求助10
18秒前
Willows完成签到,获得积分10
18秒前
卡密完成签到,获得积分10
19秒前
ddup完成签到,获得积分10
21秒前
elisa828完成签到,获得积分10
21秒前
xh发布了新的文献求助30
22秒前
领导范儿应助dxywan7采纳,获得10
23秒前
华仔应助Shafrir采纳,获得10
23秒前
勤劳的不二完成签到,获得积分10
23秒前
stitch完成签到,获得积分10
24秒前
豆子发布了新的文献求助10
24秒前
ypljk完成签到,获得积分10
24秒前
实验顺顺顺完成签到,获得积分10
24秒前
Beyond095完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7586541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9164782
关于积分的说明 19613289
捐赠科研通 7167032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266670
关于科研通互助平台的介绍 2431693
邀请新用户注册赠送积分活动 2258455