Computational design of borohydride-based materials for hydrogen storage applications: Electronic structure and thermodynamics properties from first principles

Abstract

L'hydrogène offre une solution élégante à le creuset de l’environnement. En tant que vecteur d’énergie très flexible, l’hydrogène peut offrir une approche énergétique globale, propre, intégrée et multisectorielle, qui permettra contribuer de manière décisive à la résolution du problème environnemental et à la garantie de l’avenir énergétique de la Terre. Cependant, l'adoption massive de l'économie de l'hydrogène est lente en raison d'un manque d'incitations et de difficultés techniques dans le stockage de l'hydrogène. Les complexes d'hydrures de LiBH4 suscitent un intérêt considérable pour plusieurs applications. Notamment, le stockage de l’hydrogène à l’état solide, en raison de leurs nombreuses propriétés remarquables. Basé sur ceci, nous avons décidé faire une étude approfondie sur l’influence des différentes stratégies utilisé pour améliorer les propriétés de LiBH4. Ces études ont examiné de nombreuses propriétés ; dont nous avons montré que soit le contrainte biaxiale ou substitution de LiBH4 améliore les propriétés de dé/hydrogénation de borohydrure de lithium soit par la diminution remarquable des enthalpies de désorption d’hydrogène, et par conséquent la diminution température de déshydrogénation vers l’ambiante, soit en point de vue cinétique ou les énergies d’activation de diffusion d’atome d’hydrogène en LiBH4 est également diminué. Ces améliorations thermodynamiques et cinétique pourraient conduire à utiliser le borohydrure de lithium LiBH4 dans les applications de stockage de l’hydrogène.