اثر دوپه کردن فلز لیتیم در جذب گازهیدروژن درگرافن نقص دار

نویسندگان

1 1 آزمایشگاه تحقیقاتی شبیه سازی مولکولی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران، ایران

2 2گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شرق ،تهران، ایران

چکیده

ظرفیت ذخیرۀ هیدروژن توسط گرافن نقص دار به روش نظریۀ تابعیت چگالی بررسی شد. جذب هیدروژن مولکولی بر روی یک گرافن نقص دار V2(5-8-5) و نیز بر روی گرافن نقص دار دوپه شده باLi انجام شد. مولکولهای هیدروژن بر روی گرافن نقص دار با انرژیهای پیوندحدودmeV48-24بطور فیزیکی جذب میشوند. در حالی که در گرافن نقص دار دوپه شده باLi انرژیهای پیوند بهmeV152-150افزایش مییابد. آنالیزدانسیته بار نشان میدهد که علت این افزایش در انرژی پیوند، انتقال بار از اتم H2 به Li است. نتایج حاصله، بهبود ظرفیت ذخیرۀ هیدروژن را که در برخی آزمایشات جذب هیدروژن روی گرافن نقص دار مشاهده شده است، توجیه میکند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Lithium Doping on Hydrogen Adsorption of Defected Graphene: A First-Principles Sudy

نویسندگان [English]

  • Elnaz Eisapour 1
  • Seyed Majid Hashemianzadeh 1
  • Sepideh Ketabi 2
1
2
چکیده [English]

Hydrogen storage capacity of defected graphene was studied by first-principles theory based on Density-functional calculations. Adsorption of molecular hydrogen on a defected graphene V2(5-8-5) and lithium doped defected graphene V2(5-8-5)  was carried out. Hydrogen molecules are physisorbed on defected graphene V2(5-8-5) with binding energy about 21–48 meV. Whereas the binding energies increase up to 150–152 meV in Li doped defected graphene. Charge-density analysis indicated that the increasing of binding energy is due to the charge transfer from the H2 molecule to Li . The results explain the enhancement of  storage capacity observed in some experimental hydrogen adsorption on defected graphene qualitatively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrogen storage
  • defected graphene
  • density functional theory
  • Adsorption