LiBH3钙钛矿储氢材料的从头算研究：应变调控与性能优化

《Journal of Energy Storage》：Ab-initio investigation of the physical properties of LiBH3 perovskite for hydrogen storage applications

本文通过密度泛函理论（DFT）系统研究了新型氢化物钙钛矿LiBO3?xHx（x=0-3）的结构与储氢性能。研究发现完全氢化的LiBH3具有14.55 wt%的卓越重量储氢容量，通过施加5%和10%拉伸应变可将其解吸温度分别降至343.23K和299.93K，为固态储氢材料设计提供了创新策略。

　　

Highlight

这项理论研究证明LiBO_3?xH_x氢化物钙钛矿是优异的储氢功能材料。其中LiBH₃表现尤为突出，其重量容量达14.55 wt%，体积容量为167.12 gH₂/L，解吸温度为362.10K。然而高氢含量会导致热力学和机械稳定性降低。为解决这一问题，采用应变工程成功将解吸温度降至5%应变时的343.23K和10%应变时的299.93K。

Conclusion

本研究通过第一性原理计算揭示了应变调控对LiBH₃储氢性能的优化机制，为开发可调控、成本效益高的储氢材料提供了理论依据，有望推动清洁能源领域的实验验证与应用探索。