Теоретическое исследование геометрической и электронной структуры неуглеродных фуллеренов состава $\mathrm{Me_{30}B_{60}}$ $\{\mathrm{Me=Ti,Sc}\}$, а также адсорбции водорода на их поверхности
Захар И. Поповa,
Александр А. Кузубовb,
Александр С. Федоровa a Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, Красноярск, Россия
b Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Аннотация:
С помощью ab-initio расчетов методом DFT исследован новый класс материалов – металл-диборидные фуллерены
$\mathrm{Me_{30}B_{60}}$, где в качестве металла выступают
$\mathrm{Ti}$ и
$\mathrm{Sc}$. Рассмотрена возможность использования их в качестве аккумуляторов водорода. Показано, что каждый атом металла в фуллерене может удерживать до двух молекул водорода, при этом энергия связывания находится в желаемых значениях 0,2–0,4 эВ/(молек
$\mathrm H_2$), а содержание водорода соответствует величине массовой концентрации 5,4–5,6 %. Установлено, что фуллерены
$\mathrm{Sc_{30}B_{60}}$ образуют кристалл с молекулярными связями, а кристалл
$\mathrm{Ti_{30}B_{60}}$ образован ковалентными связями между молекулами отдельных фуллеренов.
Ключевые слова:
водородная энергетика, адсорбция, неуглеродные фуллерены, дибориды, ab-initio расчеты.
УДК:
538.915
Получена: 18.09.2010
Исправленный вариант: 25.11.2010
Принята: 10.12.2010