A unified understanding of the chemical bond in hydrogen storage materials by electron density distributions and its application to quantum materials design

通过电子密度分布统一理解储氢材料中的化学键及其在量子材料设计中的应用

• 批准号: 17106008
• 负责人: MORINAGA Masahiko
• 金额: $ 74.46万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17106008/
• 关键词: 水素貯蔵材料; 量子材料設計; 電子密度分布; 分子軌道法; 電子状態; 水素脆性; 水素トラップ; 電子密度; 化学結合; 水素化物; ラマン分光; エネルギー密度解析.; エネルギー密度解析

Atomization energy analysis is proposed for treating the chemical bond in an energy scale for hydrogen storage materials such as metal hydrides, complex hydrides and hydrocarbons as well. It is applicable not only to hydrides, but also to any other compounds. As the character of every constituent atom in the compound can be understood from the atomization energy, this analysis is useful for quantum materials design. For example, catalytic activities of metal oxides and chlorides for the hydrogen desorption reactions of MgH_2 and NaAlH_4 are evaluated quantitatively with the aid of the atomization energy. Also, the Al-H chemical bond in NaAlH_4 is examined by the in-situ measurement of Raman scattering as well as the theoretical calculation. For perovskite-type hydrides, MMgH_3 (M=Na, K, Rb), hydrogen absorption and desorption reactions are clarified experimentally.

原子化能分析法是一种在能量标度上处理储氢材料（如金属氢化物、络合物和碳氢化合物）化学键的方法。它不仅适用于有机化合物，也适用于任何其他化合物。由于原子化能可以反映化合物中各组成原子的性质，这一分析对量子材料的设计具有一定的指导意义。以MgH_2和NaAlH_4的氢脱附反应为例，用原子化能定量评价了金属氧化物和氯化物的催化活性。同时，通过拉曼散射的现场测量和理论计算，对NaAlH_4中的Al-H化学键进行了研究。对钙钛矿型MMgH_3（M=Na，K，Rb）的吸放氢反应进行了实验研究。

项目成果

Nature of the chemical bond in complex hydrides, NaAlH4, LiAlH4, LiBH4 and LiNH2

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2004.09.078
• 发表时间: 2005-12
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds
• 影响因子: 6.2
• 作者: M. Yoshino;K. Komiya;Y. Takahashi;Y. Shinzato;H. Yukawa;M. Morinaga

Electronic Structure Calculation of Perovskite-type Hydrides for Hydrogen Storage, International Hydrogen Energy Congress & Exhibition.

用于储氢的钙钛矿型氢化物的电子结构计算，国际氢能大会

• 发表时间: 2005
• 期刊: Istanbul, Turkey (CD-ROM)
• 作者: K. Komiya;Y. Takahashi;Y. Shinzato;H. Yukawa;M. Morinaga;S. Orimo
• 通讯作者: S. Orimo

Nature of the Chemical Bond in Complex Hydrides, NaAlH_4, KiAlH_4,LiBH_4 and LiNH_2

复合氢化物NaAlH_4、KiAlH_4、LiBH_4和LiNH_2中化学键的性质

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Alloys and Compound 404-406
• 作者: M.Yoshino;K.Komiya;Y.Takahashi;Y.Shinzato;H.Yukawa;M.Morinaga
• 通讯作者: M.Morinaga

鉄中の炭素原子による水素トラップ作用

铁中碳原子的捕氢作用

• 发表时间: 2010
• 作者: 谷本憲哉;澤井寛;湯川宏;森永正彦;中井浩巳
• 通讯作者: 中井浩巳

ニオブの水素透過能と水素の化学ポテンシャル

铌的氢渗透率和氢的化学势

• 发表时间: 2010
• 作者: 南部智憲;他
• 通讯作者: 他