近日,华北电力大学杨维结教授同日本东北大学李昊教授合作,以Mg-H键强(-ICOHP)为引线,结合氢原子间距与邻域化学环境,构建了一种数据驱动的用以描述和预测固态储氢材料MgH2脱氢动力学性能的描述符模型。

文章使用密度泛函理论(DFT)计算得到的25组脱氢数据对描述符模型进行构建,其中包含不同氢空位、不同掺杂金属以及不同参与反应H原子的过渡态搜索数据。并使用三组样本外数据对描述符模型进行测试,描述符预测误差分别仅为0.04、0.11和0.09 eV。此外,值得注意的是基于描述符的预测不仅与DFT的结果精确匹配,与金属掺杂实验中观察到的MgH2脱氢的温度也表现出惊人的一致性。而进一步通过模型推测,通过某些高电负性4d和5d过渡金属掺杂和表面结构处理工艺,可能会使脱氢温度进一步降低,以符合US-DOE设定的温度标准。

Chaoqun Li, Prof. Weijie Yang, Hao Liu, Xinyuan Liu, Xiujing Xing, Zhengyang Gao, Shuai Dong, Prof. Hao Li
文章的第一作者,李超群,是由杨维结教授和李昊教授联合培养的硕士研究生(现为复旦大学博士研究生)。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202320151