Stability and bonding nature of tin borohydride
Stability and bonding nature of tin borohydride
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硼氢化锡的稳定性和键合性质
DOI：
10.1016/j.ijhydene.2020.06.197
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发表时间：
2020-09
影响因子：
7.2
通讯作者：
Hongshan Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li Ma;Tao Zhou;Hongshan Chen
硼氢化物M（BH 4）中的氢形成BH 4 −单元，结合强度主要由B-H键决定。M-H相互作用调节B-H键，稳定性取决于金属原子M的电子给体性质。采用全局优化算法结合密度泛函理论确定了Sn（BH 4）4的晶体结构，并与Zr、Al、Mg、Na等硼化物的稳定性、电子性质和成键性质进行了系统的比较。Sn转移了41%的价电子，而Na/Mg转移了84%/82%的价电子。Sn-H键是共价键，具有强极性，共价Sn-H相互作用削弱了B-H键。不同的键的共价相互作用进行了评估，使用晶体轨道汉密尔顿人口（COHP）。结果表明，Sn（BH 4）4中B-H键的离子和共价相互作用明显弱于其它硼氢化物。Sn（BH_4）_4的含氢量为9.0wt%，是一种有前途的中温储氢材料。
Hydrogen in borohydrides M(BH4)nform BH4−unit and the binding strength is dominated by the B–H bonds. The M−H interactions regulate the B–H bonds and the stabilities depend on the electron donor properties of metal atoms M. The crystal structures of Sn(BH4)4are determined by using global optimization algorithm combined with density functional theories, and the stabilities, electronic properties and bonding natures are systematically compared with other borohydrides of Zr, Al, Mg, Na. Sn transfers 41% of its valence electrons while Na/Mg transfers 84%/82%. The Sn–H bond is of covalent nature with strong polarities, and the covalent Sn–H interaction weakens the B–H bonds. The covalent interactions of different bonds are evaluated using crystal orbital Hamilton populations (COHPs). The results show that both the ionic and covalent interactions of the B–H bonds are obviously weaker in Sn(BH4)4than in other borohydrides. With hydrogen content of 9.0 wt%, Sn(BH4)4may be a promising hydrogen storage material working at moderate temperatures.
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