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首页> 外文期刊>The journal of physical chemistry, C. Nanomaterials and interfaces >Ti-Decorated Doped Silicon Fullerene: A Possible Hydrogen-Storage Material
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Ti-Decorated Doped Silicon Fullerene: A Possible Hydrogen-Storage Material

机译：钛装饰掺杂的硅富勒烯：一种可能的储氢材料

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From first-principles density functional electronic structure calculations, we show that Si_(60)H_(60) forms a highly symmetric (meta)stable fullerene structure on which Ti atoms can be capped exohedrally in cationic form, enabling storage of hydrogen in the molecular state. Whereas the H atoms on a Si_(60)H_(60) cage saturate the Si dangling bonds, the Ti~+ ion sitting on the energetically favorable hexagonal face of the Si_(60)H_(60) fullerene allows a maximum of four H2 molecules to be attached, with a binding energy intermediate between those of physisorption and chemisorption. However, two Ti atoms added to Si fullerene tend to dimerize, thereby reducing the hydrogen-storage efficiency. This clustering tendency of the Ti atoms on the fullerene surface can be avoided by doping the fullerene with P atoms. Our first-principles results show that Ti-decorated P_(10)Si_(50)H_(50) clusters can serve as a potential hydrogen-storage material, with a storage capacity of up to 5.23 wt % corresponding to full Ti coverage.
机译：从第一性原理密度泛函电子结构计算中，我们表明Si_（60）H_（60）形成了高度对称的（亚）稳定的富勒烯结构，其上的Ti原子可以阳离子形式被高能地封端，从而能够将氢存储在分子中州。 Si_（60）H_（60）笼子上的H原子使Si悬空键饱和，而Si_（60）H_（60）富勒烯在能量上有利的六角面上的Ti〜+离子最多允许四个H2待结合的分子，结合能介于物理吸附和化学吸附之间。然而，添加到Si富勒烯中的两个Ti原子趋于二聚，从而降低储氢效率。通过用P原子掺杂富勒烯，可以避免Ti原子在富勒烯表面上的这种聚集趋势。我们的第一性原理结果表明，装饰有Ti的P_（10）Si_（50）H_（50）团簇可以用作潜在的氢存储材料，其存储容量最高为5.23 wt％，对应于整个Ti的覆盖率。

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