储氢材料Mg2Ni及其氢化物的第一性原理研究的开题报告.docxVIP

储氢材料Mg2Ni及其氢化物的第一性原理研究的开题报告

一、选题背景

储氢材料是目前世界范围内研究的热点之一。由于其具有高能量密度、易储存、环保等优点，被广泛应用于新能源发展、氢能和氢燃料电池等领域。其中，Mg2Ni是一种重要的储氢材料，具有储氢量高、反应反应活性好等特点。但是，该材料的反应动力学及其储氢机制尚未得到充分的解释和探究。因此，对Mg2Ni及其氢化物的第一性原理研究具有重要意义。

二、研究目标

本研究旨在利用第一性原理方法，在理论层面上研究Mg2Ni及其氢化物的结构、能带结构和密度泛函理论等性质，并通过计算得到这些体系的储氢动力学性质。具体包括：（1）通过几何结构、晶格常数、能带结构等参数对Mg2Ni及其氢化物的结构与稳定性进行研究。（2）探究Mg2Ni及其氢化物的电子性质，包括能带结构、密度泛函理论等电子结构性质。（3）计算Mg2Ni及其氢化物的储氢性能，包括储氢焓、储氢动力学过程等。（4）分析不同因素对Mg2Ni及其氢化物储氢性能的影响，并寻找提高储氢性能的可能途径。

三、研究方法

本研究采用第一性原理计算方法，通过VASP计算软件，以赝势方法为基础，采用GGA或者HSE06校正，计算得出结构参数、电子结构能带图、密度泛函理论等相关性质。并结合科学文献，探究反应动力学机理及其储氢性能。具体计算过程中，可采取一定的初始结构、缩胞、静电势校正等方法来提高计算精度。

四、预期成果

本研究的成果将有助于深入探究Mg2Ni及其氢化物的储氢动力学性质，提高储氢机制和储氢性能的理解水平。进一步，结果也有望启示相似元素的探索，为Mg2Ni的储氢能力开发提供新思路。