Investigação DFT das Propriedades Termoelétricas, Eletrônicas e de Armazenamento de Hidrogênio dos Perovskitas MgMH3 (M = Mn e Ni) Usando BoltzTrap

Este estudo fornece uma avaliação teórica das propriedades estruturais, eletrônicas e térmicas dos compostos MgMH3 (M = Mn e Ni) utilizando o método de ondas planas aumentadas linearizadas (FP-LAPW), com uma variedade de funcionais modernos. As propriedades termoelétricas avaliadas aqui dizem respeito ao fator de potência, ao fator de mérito termoelétrico adimensional, à condutividade térmica e à condutividade elétrica associadas a esses compostos. O estudo conclui que MgNiH3 possui propriedades termoelétricas superiores em comparação com MgMnH3. A análise da estrutura de bandas revela que ambos os materiais conduzem eletricidade como metais, já que não existe gap energético (0 eV), indicando que as bandas de condução e valência se sobrepõem. A condutividade térmica foi encontrada relacionada linearmente ao aumento da temperatura, enquanto a condutividade elétrica variou com a temperatura. Em temperaturas elevadas, os valores máximos do fator de potência atingem 1,45 × 10−3 W/(K2.m) para MgMnH3 e 1,96 × 10−3 W/(K2.m) para MgNiH3 a 900 K. Ao examinar os estados eletrônicos, as contribuições para a natureza metálica desses hidretos provêm em grande parte dos orbitais de Ni e Mn. Este tipo de informação prospectiva sobre o potencial de MgNiH3 e MgMnH3 em aplicações industriais, especialmente termoelétricas, é uma contribuição valiosa. Compreender sua estrutura térmica e eletrônica demonstrará seu potencial para a indústria.