Density-functional quantum computations on bandgap engineering and tuning of optoelectronic properties of MgH2 via Mo doping: Prospects and potential for clean energy hydrogen-storage fuel and optoelectronic applications

氢气储存 带隙 密度泛函理论 材料科学 兴奋剂 光电子学 氢燃料 储能 化学 计算化学 物理 热力学 功率(物理) 有机化学
作者
Azmat Iqbal,Muhammad Irfan,Sikander Azam,Hasnat Ahmad
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:48 (53): 20419-20429 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.03.012
摘要

With the increasing depletion of conventional energy sources and their detrimental environmental hazards, it is imperative to search for sustainable alternative clean energy sources. In the recent decades, hydrogen has emerged as potential source of clean energy. One of the potential alternatives to achieve the objective is the designing and characterization of materials for hydrogen-storage energy applications. In this regard, metal-bearing hydrides are the most promising candidates. For instance, magnesium-bearing hydrides are the focus of current research work owing to high hydrogen capacity of 7.6 wt%. In this paper, we first time report density functional-based quantum theoretical analysis to explore the potential of Mo-doped magnesium hydrides MgH2:Mo for optoelectronic and hydrogen-storage applications. For the quantum computations of the required optoelectronics and energy storage properties, we employed all-electron methods within generalized gradient approximation (GGA). Besides applying GGA approximation to account for the electronic correlated effects, we employed the Hubbard potential U (= 4 eV) for onsite repulsive Coulomb force. We predict that 10% doping by weight of Mo into MgH2 suppresses its insulating band gap of 4.9 eV to semiconducting band gap of order 3.15 eV for spin up and 0.15 eV for spin down. As such the doping of Mo can tune the the bandgap, structural, electronic and optoelectronic properties of MgH2 considerably for potential applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿南完成签到 ,获得积分10
1秒前
善良的嫣完成签到 ,获得积分10
3秒前
照亮世界的ay完成签到,获得积分10
4秒前
Qian完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
mosisa完成签到,获得积分20
10秒前
嘚儿塔完成签到,获得积分10
12秒前
马淑贤完成签到 ,获得积分10
13秒前
正直的松鼠完成签到 ,获得积分10
16秒前
陶醉的又夏完成签到 ,获得积分10
17秒前
科研韭菜完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
秋秋完成签到,获得积分10
23秒前
伍六七完成签到,获得积分10
25秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得30
25秒前
Xiaoxiao应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
蒸馏水完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
36秒前
CYQ完成签到 ,获得积分10
37秒前
温梦花雨完成签到 ,获得积分10
40秒前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
小苏发布了新的文献求助10
46秒前
50秒前
柳叶刀Z完成签到 ,获得积分10
52秒前
macleod发布了新的文献求助10
54秒前
风笛完成签到 ,获得积分10
58秒前
58秒前
LY0430完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
gk完成签到,获得积分10
1分钟前
久晓完成签到 ,获得积分10
1分钟前
祁乾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风不尽,树不静完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6应助macleod采纳,获得10
1分钟前
耍酷鼠标完成签到 ,获得积分0
1分钟前
郭磊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685708
关于积分的说明 14838825
捐赠科研通 4673854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538431
邀请新用户注册赠送积分活动 1505597
关于科研通互助平台的介绍 1471067