Geri Dön

XBH4 ve X(BH)3 (X=Li, Na) malzemelerinin yapısal, mekanik, elektronik ve hidrojen depolama özelliklerinin ab-initio yöntem ile incelenmesi

Investigation of the structural, electronic, mechanical and thermodynamic properties of XBH4 X(BH)3 (X=Li, Na) hydrogen storage materials with ab-initio

PDF İndir

  1. Tez No: 840171
  2. Yazar: SÜLEYMAN LAFCI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN ÖRNEK, DOÇ. DR. SELGİN AL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Hidrojen depolama, hidrit bileşikler, mekanik özellikler, Hydrogen storage, hydride compounds, mechanical properties
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 56

Özet

Bu çalışmada F4 ̅3m uzay grubundaki XBH4 ve Fm3 ̅m uzay grubundaki X(BH)3 (X=Li, Na) malzemeleri araştırıldı. Bu hidrit bileşiklerin hidrojen depolama, yapısal, elektronik ve mekanik özellikleri yoğunluk fonksiyonel teorisine dayalı genelleştirilmiş gradient yaklaşımı ile hesaplandı. Yapısal özellikler kapsamında denge durumundaki atomik pozisyonlar, örgü sabitleri ve oluşum enerjileri elde edildi. Oluşum enerjileri bu malzemelerin tümünde negatif değerde ve sentezlenebilir oldukları tespit edildi. Elektronik bant yapıları, toplam ve kısmi durum yoğunlukları hesaplandı ve grafikleri çizildi. İncelenen bu hidrit bileşiklerin Fermi seviyesi civarında elektronik bantları arasında bir GAP'a sahip oldukları ve yalıtkan özellikte oldukları görüldü. Mekanik özellikler kapsamında bu hidrit bileşiklerin ikinci mertebeden elastik sabitleri, Bulk modülü, Young modülü, Shear modülü, B/G oranı ve Poisson oranı elde edildi. Ayrıca, 0 kbar – 200 kbar arasında örgü sabitlerinin, elastik sabitlerinin ve elastik modüllerinin basınçla değişimi hesaplanarak çizildi. Elastik sabitlerinden Born kararlılık şartlarını sağladıkları ve mekanik olarak kararlı yapıda oldukları belirlendi. Hidrojen depolama özellikleri kapsamında bu hidrit bileşiklerin ağırlıkça gravimetrik hidrojen yoğunluğu ve desorpsiyon sıcaklıkları hesaplandı. Ağırlıkça Gravimetrik hidrojen yoğunluğu LiBH4 için %15.61, Li(BH)3 için ağırlıkça %6.65, NaBH4 için %9.63 ve Na(BH)3 için %4.91 olarak elde edildi.

Özet (Çeviri)

In this study, XBH4 materials in the F4 ̅3m space group and X(BH)3 (X=Li, Na) materials in the Fm3 ̅m space group were investigated. Hydrogen storage, structural, electronic and mechanical properties of these hydride compounds were calculated by generalized gradient approximation based on density functional theory. Within the scope of structural properties, atomic positions at equilibrium, lattice constants and energies of formation were obtained. Formation energies were found to be negative in all of these materials and they were found to be synthesisable. Electronic band structures, total and partial densities of states were calculated and drawn. It was observed that these hydride compounds have a GAP between their electronic bands around the Fermi level and have insulating properties. Within the scope of mechanical properties, second order elastic constants, Bulk modulus, Young's modulus, Shear modulus, B/G ratio and Poisson's ratio of these hydride compounds were obtained. In addition, the variation of lattice constants, elastic constants and elastic moduli with pressure between 0 kbar - 200 kbar were calculated and drawn. From the elastic constants, it was determined that they fulfil the Born stability conditions and are mechanically stable. The gravimetric hydrogen density and desorption temperatures of these hydride compounds were calculated within the scope of hydrogen storage properties. Gravimetric hydrogen density was obtained as 15.61 wt% for LiBH4, 6.65 wt% for Li(BH)3, 9.63 wt% for NaBH4 and 4.91 wt% for Na(BH)3.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    414051

    Synthesis and investigation of hydrogen storage properties of Mg(BH4)2 and investigation on structural modification in MgB2

    Mg(BH4)2 sentezi ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi ve MgB2 yapısal modifikasyonunun incelenmesi

    ALİ BATENİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SUAT SOMER

  2. Tez No

    769741

    X(BH4)2 (X=Be, Mg) hidrojen depolama malzemelerinin yapısal, elektronik, mekanik ve termodinamik özelliklerinin Ab-initio ile incelenmesi

    Investigation of structural, electronic, mechanical and thermodynamic properties of X(BH4)2 (X=Be, Mg) hydrogen storage materials with Ab-initio

    FATİH DEMİRKALE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırşehir Ahi Evran Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN ÖRNEK

  3. Tez No

    731335

    Gebze kentsel sit alanlarındaki koruma sorunları ve iyileştirilmesi için öneriler

    The conservation problems in urban conservation areas of gebze and suggestions for improvement

    VİLDAN CECO

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    MimarlıkGebze Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF ÖZLEM AYDIN

Geri Dön