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本文研究了AB2型Laves相储氢合金吸氢机理以及替代元素在储氢合金中的作用机制。本论文主要有以下几方面的内容: 利用偏最小二乘法(PLS)研究AB2型Laves相储氢合金中C14、C15结构的影响因素,并得出了这两种结构形成的判据;利用电荷自洽离散变分Xα(SCC-DV-Xα)方法计算了ZrMn2、ZrMnM(M=Mn、Co、V、Fe)、TiMn2、TiMnM(M=V、Cr、Fe、Co)及其氢化物的电子结构,分析了ZrMn2合金氢化物、TiMn2合金氢化物中氢原子与合金元素的成键方式,合金中氢化物形成元素与非形成元素的作用机理;此外还分析了ZrMnM和TiMnM合金中替代元素的作用机理。研究结果表明: 1.AB2型Laves相储氢合金中的C14、C15结构的形成受A、B两元素的共价半径比(RA/RB),外层电子的平均浓度(ANOE),A、B两元素的电负性差Δφ这几个因素的影响。其中影响最大的因素为两元素的共价半径比(RA/RB)。 2.在ZrMn2氢化物中,H原子与Mn原子的成键作用强于H原子与Zr原子之间的相互作用,这可能是ZrMn2H的稳定性较好的原因之一;由于H原子与Zr原子成键作用较弱,H原子进入ZrMnz2的晶格位置后,Zr原子更易于向外移动,使得c轴的膨胀大于a轴的膨胀;在TiMn2H中,Mn3p、Ti3p均与Hls有成键作用;TiMn2H中H的非键区广西大学硕士论文电荷的增加是TIMnZH稳定性比ZrMnZH、差的原因之一。 3.zrMnM合金氢化物稳定性与M的3p轨道的电荷占据数有关,3p轨道的电荷占据数增加,有利于其氢化物的稳定;吸氢前后,取代元素M的3d电子的变化是影响ZrMnM合金储氢性能的主要原因之一:吸氢后,CO的3d分波态密度向成键区偏移,加强了与H原子的成键作用,使得CO的加入能延长合金的循环寿命;在ZrMnM合金中,CO和Mn与氢的成键特征很相近,CO的加入利于改善ZrMn:合金的氢压平台曲线 4.在TIMnCrH和TIMnvH中,H原子与Mn原子的成键作用强于其与替代元素之间的相互作用夕替代元素3p轨道成键峰的减弱是合金滞后效应减小的主要特征:加入V使合金晶胞体积增大,这是V的加入能降低贮氢合金的平台压力的原因。