اثر داپه کدن فلز لیتیم در افزایش جذب گازهیدروژن درگرافن نقص دار با روش محاسبات کوانتومی

هیدروژن یک سوخت آیندهدار محسوب میشود، چرا که از محتوای انرژی خیلی بالا از نظر جرمی نسبت به سوختهای مرسوم برخوردار بوده و میتواند انرژی پاک را بدون محصولات زیانبار جانبی تولید کند.ذخیره هیدروژن، بزرگترین چالش پیشرو درزمینه اقتصاد نوین هیدروژن به شمار میرود گروهی از موادی که میتوانند بعنوان محیطهای جذب برای مولکولهای هیدروژن عمل کنند، شامل نانوساختارهای مبتنی بر کربن هستند که در این میان، گرافن از اهمیت بسزایی برخوردار است، چرا کهساختاری به ضخامت یکاتم دارد که باعث میشود بیشترین مساحت سطح ویژه را در میان این مواد دارا باشد. ظرفیت ذخیرههیدروژن توسط گرافن نقص دار (5-8-5(V2همراه با داپینگ Li از طریق نظریه DFT) نظریه تابعیت چگالی) و محاسبات کوانتومی بررسی شده است. در این تحقیق، محاسبات عاملیت چگالی جذب هیدروژن مولکولی بر روی یک گرافن نقص دار ونیز بر روی گرافن نقص دار همراه با داپه کردن Li ،انجام شده است .مولکولهای هیدروژن بر روی گرافن نقص دار با انرژیهایپیوندحدود molecule/48meV-24 بطور فیزیکی جذب میشوند .با وجود این، برای بسیاری از پیکربندیهای جذب مولکول در نزدیکی یک اتم Liدر سیستمهای داپه شده انرژیهای پیوند به molecule/meV 152-150 افزایش مییابد .آنالیز بار-دانسیته نشان میدهد که منشاء این افزایش در انرژی پیوند، انتقال بار الکترونی از اتمH2 به Li است .نتایج حاصله، بهبود ظرفیت ذخیره هیدروژن را که در برخی آزمایشات جذب هیدروژن روی گرافن نقص دار مشاهده شده است، تایید و توجیه میکند .

کلیدواژه ها:

هیدروژن ، انرژی پاک ، سوخت ، DFT ، جذب