一种长循环寿命A2 B7 型超晶格储氢合金及其筛选方法技术

一种长循环寿命A<subgt;2</subgt;B<subgt;7</subgt;型超晶格储氢合金的筛选方法，包括以下步骤：1，稳定态的晶胞结构的建立；2和3，稳定态Y取代晶胞结构的建立和筛选；4，全部稳定态晶胞结构的建立和筛选；5，最稳态中亚基体积的计算和筛选；6和7，稳定态Al取代晶胞结构的建立；8，稳定态晶胞结构的建立；9，稳态亚基体积的计算和筛选。筛选条件的要求中，亚基体积差值对筛选结果存在显著影响。筛选出的稳态合金为La<subgt;0.25</subgt;Y<subgt;1.75</subgt;Ni<subgt;6.75</subgt;Al<subgt;0.25</subgt;，最大吸氢量为1.53wt.％，循环容量保持率大于96％；t<subgt;c</subgt;的变化率为12％，在第10次和第200次吸氢时，t<subgt;c</subgt;保持不变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储氢材料，具体涉及一种长循环寿命a2b7型超晶格的储氢合金及其筛选方法。

技术介绍

1、传统的ab5型储氢合金因单晶胞结构限制使得其最大放电容量较低，无法满足镍氢电池高容量的需求。超点阵储氢合金具有容量高、易活化、大电流放电能力好的优点，是替代传统ab5型合金的新一代储氢材料。目前，主要开发的超点阵储氢合金体系为la-mg-ni系和la-y-ni系两大类。由于la-mg-ni系超点阵储氢合金含有具有挥发性的mg元素，直接导致la-mg-ni系存在成分不易控制和制备困难的技术问题；反之，la-y-ni系超点阵储氢合金则不含mg元素，la-y-ni系超点阵储氢合金成为研究的重点。

2、la-y-ni系超点阵储氢合金由[ab5]和[a2b4]亚基按1:1、2:1、3:1的比例沿c轴堆垛形成，可分为ab3型、a2b7型和a5b19型超点阵结构，同时，由于[a2b4]亚基金具有mgzn2和mgcu2两种结构，使得每种超点阵储氢结构又可分为2h和3r型。例如，现有文献1(experimentalinvestigation and thermo本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种长循环寿命A2B7型超晶格储氢合金的筛选方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于：所述步骤1中，结构优化的具体方法为，原子位子弛豫采用的方法为共轭梯度法，即IBRION为2；结构优化时，原子位置、晶胞形状、晶胞体积同时优化，即ISIF为3；能量收敛标准EDIFF为小于等于10-6eV，单原子受力的收敛标准EDIFFG为小于等于截断能ENCUT为400eV、K点网格k-point为8×8×2；结构优化计算结果有2种情况，当结构优化计算若未达到收敛时，晶胞结构处于未稳定状态，简称为失稳态；当结构优化计算达到收敛时，晶胞结构处于稳定状态，...

【技术特征摘要】

1.一种长循环寿命a2b7型超晶格储氢合金的筛选方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于：所述步骤1中，结构优化的具体方法为，原子位子弛豫采用的方法为共轭梯度法，即ibrion为2；结构优化时，原子位置、晶胞形状、晶胞体积同时优化，即isif为3；能量收敛标准ediff为小于等于10-6ev，单原子受力的收敛标准ediffg为小于等于截断能encut为400ev、k点网格k-point为8×8×2；结构优化计算结果有2种情况，当结构优化计算若未达到收敛时，晶胞结构处于未稳定状态，简称为失稳态；当结构优化计算达到收敛时，晶胞结构处于稳定状态，简称为稳态。

3.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于：所述步骤5中，筛选条件为，同时满足以下4个要求：

4.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于：所述步骤6中，由于原始的最稳态2h-la/y-ni-7晶胞结构为单胞结构，进行1个al原子取代后，得到la0.25y1.75ni6.75al0.25晶胞结构，掺杂比过大，因此对最稳态2h-la/y-ni-7晶胞结构进行2×1×1扩胞，且由于晶胞结构扩大，步骤6结构优化的具体方法中，未特别说明的内容与步骤1相同，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗群，王瑞贤，李谦，孙璇，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：