RENi5基合金电子结构及储氢性能研究

摘要

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法，计算了RENi5(RE=La，Ce，Pr，Nd)合金及其氢化物的能带结构、电子态密度以及Mulliren布居，根据计算结果，分析RENi5(RE=La，Ce，Pr，Nd)合金的电子结构及不同空隙位的吸氢稳定性。结果表明：RENi5(RE=La，Ce，Pr，Nd)合金及其氢化物的能带结构，在费米能级附近有能带相互交错并穿过费米能级，合金具有明显的金属性；RENi5(RE=La，Ce，Pr，Nd)合金中，主要是Ni-3d与RE-5d轨道间的相互作用；合金中原子轨道有电荷转移，各合金中RE原子均失去电子，Ni原子得到电子。在RENi5(RE=La，Ce，Pr，Nd)氢化物中，H原子和Ni原子之间有成键作用，主要是H-1s与Ni-4s、Ni-4p、Ni-3d轨道的相互作用，而H与RE(=La，Ce，Pr，Nd)原子无明显的成键作用；RENis(RE=La，Ce，Pr，Nd)合金各原子之间的作用吸氢后比吸氢前有所削弱；RENi5基合金中，H优先填充6m和12n空隙。