锂基稀土复合氢化物LiABH6(A=Sc,Y; B=Fe,Ru,Os)的第一性原理研究：一类极具潜力的氢存储材料

【编辑推荐】本研究通过第一性原理计算系统分析了LiABH6系列稀土氢化物(REHs)的结构稳定性、光电特性及储氢性能，证实其立方晶系（空间群Fm-3m）具有优异的热力学稳定性，其中LiScFeH6储氢容量达5.31 wt%，超越美国能源部(DOE)标准，为开发新型固态储氢材料提供了理论依据。

　　

Highlight

本研究通过第一性原理计算揭示了锂基稀土复合氢化物LiABH₆（A=Sc,Y; B=Fe,Ru,Os）作为氢存储材料的巨大潜力。这些化合物在立方晶系（空间群Fm-3m）中展现出令人惊喜的稳定性，就像一群训练有素的"分子士兵"，在高温考验（AIMD模拟）和晶格振动（声子谱）测试中始终保持着完美的队形。

Method of calculations

我们采用量子ESPRESSO(QE)软件包，搭配PBE-GGA方法，就像给这些氢化物做了一次全面的"量子体检"。超软赝势和平面波基组就像高精度显微镜，帮助我们看清每个电子在能带中的舞蹈轨迹。

Structural and hydrogen storage properties

Birch-Murnaghan状态方程就像一把标尺，精确测量出这些材料的晶格常数和体积模量。最引人注目的是LiScFeH₆，它的储氢能力达到5.31 wt%，就像个"氢气球冠军"，轻松超越了DOE设定的标杆。其他化合物也不甘示弱，储氢量在2.07-3.83 wt%之间各显神通。

Conclusions

总结来说，这些稀土氢化物就像是材料界的"全能选手"：既能当优秀的半导体（带隙3.94-4.21 eV），又是紫外线的"捕手"（强紫外吸收），最重要的是它们作为氢存储材料的出色表现，为清洁能源革命提供了新的可能。