Influence of element substitution on structural stability and hydrogen storage performance: A theoretical and experimental study on TiCr2-xMnx alloy

氢气储存 氢化物 合金 解吸 材料科学 热力学 密度泛函理论 金属 相(物质) 吸收(声学) 间质缺损 化学 冶金 物理化学 兴奋剂 计算化学 复合材料 吸附 物理 光电子学 有机化学
作者
Wenbin Jiang,Changchun He,Xiao‐Bao Yang,Xuezhang Xiao,Liuzhang Ouyang,Min Zhu
出处
期刊:Renewable Energy [Elsevier BV]
卷期号:197: 564-573 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.renene.2022.07.113
摘要

AB2-type alloys have been widely used for metal hydride hydrogen compressors and hydrogen storage systems. The crystal structure and hydrogen storage properties mostly rely on their composition and atomic distribution. Thus, revealing the relationship between structure and properties can lead to the design of alloys with optimized properties for hydrogen storage application. Here, the structure stability, bonding energy, thermodynamic and kinetic properties of TiCr2-xMnx (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) alloy/hydride have been firstly investigated by combining density functional theory calculation and experiment. It demonstrates that Mn-doped TiCr2 alloy has a stable C14 phase, and Mn can optionally substitute for Cr sites. Additionally, with increase of Mn content, the desorption plateau increases and the ΔH value decreases. In particular, the ΔH values of TiCr2-xMnx hydrides are consistent with the heat released when H atoms occupy the interstitial interstices. Finally, the hydrogen absorption kinetics simulation shows that Mn is unfavorable to the hydrogen absorption kinetics, in which TiCrMn is 124 s longer than TiCr2 when 90% hydrogen-absorption capacity is reached. The relationship between calculations and experiments presents here can be used as a reference for subsequent screening of alloying elements with high melting point and cost for metal hydride system.
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
Skyllne完成签到 ,获得积分10
3秒前
persist完成签到,获得积分10
5秒前
ChenYI完成签到,获得积分10
9秒前
郭元强完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
gglp完成签到 ,获得积分10
16秒前
纸条条完成签到 ,获得积分10
16秒前
www完成签到 ,获得积分10
16秒前
石头完成签到 ,获得积分10
17秒前
123完成签到 ,获得积分10
17秒前
luobote完成签到 ,获得积分10
18秒前
长情以蓝完成签到 ,获得积分10
19秒前
王吉萍完成签到 ,获得积分10
19秒前
22秒前
King完成签到 ,获得积分10
24秒前
王小磊完成签到,获得积分10
31秒前
十三完成签到,获得积分10
32秒前
碧蓝的盼夏完成签到,获得积分10
36秒前
唠叨的天亦完成签到 ,获得积分10
39秒前
Haohao完成签到,获得积分10
40秒前
Army616完成签到,获得积分10
46秒前
儿学化学打断腿完成签到,获得积分10
52秒前
牙瓜完成签到 ,获得积分10
54秒前
洁净的静芙完成签到 ,获得积分10
54秒前
JYM完成签到,获得积分10
55秒前
baa完成签到,获得积分10
55秒前
sandyleung完成签到 ,获得积分10
58秒前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
58秒前
58秒前
猪鼓励完成签到,获得积分10
1分钟前
mrconli完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
key应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
king07完成签到,获得积分10
1分钟前
流星发布了新的文献求助10
1分钟前
我是老大应助刘真焊采纳,获得10
1分钟前
落寞的幻竹完成签到,获得积分10
1分钟前
ldr888完成签到,获得积分10
1分钟前
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
《上海印钞厂志》 3000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
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 7339279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8952625
关于积分的说明 18998967
捐赠科研通 6991290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218453
关于科研通互助平台的介绍 2384226
邀请新用户注册赠送积分活动 2198382