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| 內容簡介： |
《金属氮氢系固体储氢材料》系统介绍作者及国内外储氢领域科学家近几年对金属氮氢系储氢材料的研究成果。《金属氮氢系固体储氢材料》共7章，第1章对储氢材料研究背景、分类、储放氢原理、制备技术进行了简单介绍；第2、3章介绍金属氮氢系储氢材料的研究方法和制备方法；第4、5章应用第一原理对金属氮氢、硼氢化锂储氢材料释氢影响机理、催化机理进行了分析；第6、7章介绍金属氮氢系储氢材料吸放氢机理、储氢性能和硼氢化锂、铝氢化锂对其改性的研究成果。
《金属氮氢系固体储氢材料》可供从事储氢材料及能源类研究与工程开发的科技工作者阅读，也可作为该领域高年级本科生、研究生及大学教师的参考书。
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| 目錄：
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前言
第1章 固体储氢材料概述
1.1 引言
1.2 氢能
1.2.1 氢能的特点
1.2.2 氢能的开发和制氢技术
1.2.3 储氢技术
1.2.4 氢的输运技术
1.2.5 氢能的利用
1.2.6 氢能的安全性
1.3 储氢材料
1.3.1 储氢材料的定义
1.3.2 对储氢材料的要求
1.3.3 储氢材料的分类
1.3.4 储氢材料的吸氢原理
1.3.5 储氢合金电极电化学反应过程
1.3.6 储氢材料的制备技术
1.3.7 储氢材料的应用
1.4 本书的主要内容
参考文献
第2章 金属氮氢系储氢材料的研究方法
2.1 储氢材料研究方法简述
2.2 储氢材料测试样品的制备
2.2.1 试验原材料和气体的纯度
2.2.2 储氢材料样品的制备
2.2.3 活化处理
2.2.4 储氢材料样品的分析测试准备
2.3 储氢材料测试样品的表征
2.4 储氢性能的测试方法
2.4.1 热重法
2.4.2 容量法
2.5 吸放氢反应的热力学和动力学
2.5.1 吸放氢反应的热力学方程
2.5.2 吸放氢反应的动力学
2.6 实验数据的作图与分析
参考文献
第3章 金属氢化物和氨基化物的制备方法
3.1 金属氢化物的制备方法
3.1.1 金属氢化物简介
3.1.2 金属氢化物制备方法
3.2 轻金属氨基化物的制备方法
3.2.1 化学法
3.2.2 球磨法
3.3 球磨法制备的金属氨基化物热分析性能研究
3.3.1 氨基锂的热分析性能研究
3.3.2 氨基镁的热分析性能研究
3.4 本章小结
参考文献
第4章 金属氮氢系储氢材料释氢影响及催化机理第一原理研究
4.1 密度泛函理论
4.1.1 量子多体理论
4.1.2 Hohenberg-Kohn定理
4.1.3 密度泛函的基本思想
4.1.4 Kohn-Sham方程
4.1.5 交换关联泛函
4.1.6 基于密度泛函理论第一原理解决方案
4.1.7 CASTEP软件简介
4.2 Li-N-H、Li-B-N-H系储氢材料释氢、催化反应机理理论研究
4.2.1 基于电子理论高密度储氢材料筛选
4.2.2 LiNH2释氢影响机理研究
4.2.3 Ti催化剂对LiNH2释氢反应催化机理研究
4.2.4 Li4BN3H10储氢材料释氢影响机理和催化机理的第一原理研究
4.3 本章小结
参考文献
第5章 缺陷对储氢材料储放氢反应影响机理的第一原理研究
5.1 空位、掺杂、杂质-空位复合体在LiNH2储氢材料释氢反应中作用机理研究
5.1.1 计算模型与理论方法
5.1.2 结果及分析
5.1.3 结论
5.2 间隙H与掺杂原子交互作用对LiNH2释氢性能影响机理研究
5.2.1 计算模型和理论方法
5.2.2 结果及分析
5.2.3 结论
5.3 氢相关缺陷和金属添加对LiNH2储氢材料释氢影响机理研究
5.3.1 计算模型和理论方法
5.3.2 结果分析与讨论
5.3.3 结论
5.4 本征缺陷、掺杂、掺杂-缺陷复合体对LiBH4释氢的影响机理研究
5.4.1 计算模型和理论方法
5.4.2 结果与讨论
5.4.3 结论
5.5 本章小结
参考文献
第6章 金属氮氢系储氢材料的储氢性能
6.1 Li-N-H系统
6.1.1 系统的组成
6.1.2 系统的储氢性能
6.1.3 催化剂的影响
6.2 Li-Mg-N-H系统
6.2.1 系统的组成
6.2.2 系统的储氢性能
6.2.3 催化剂的影响
6.3 Na-Mg-N-H系统
6.3.1 系统的组成
6.3.2 系统的储氢性能
6.4 Ca-Mg-N-H系统
6.4.1 系统的组成
6.4.2 系统的储氢性能
6.5 Ca-Li-N-H系统
6.5.1 系统的组成
6.5.2 系统的储氢性能
6.6 其他M-N-H储氢材料系统
6.6.1 Ca-N-H系统
6.6.2 Ca-Na-N-H系统
6.6.3 Mg-N-H系统
6.7 M-N-H储氢材料系统释氢机理
6.8 本章小结
参考文献
第7章 金属氮氢系储氢材料的改性
7.1 硼氢化物改性的M-N-H系统
7.1.1 LiBH4-LiNH2系统
7.1.2 LiBH4-LiNH2-MgH2系统
7.1.3 其他硼氢化物改性
7.2 铝氢化物改性的M-N-H系统
7.2.1 LiAlH4-LiNH2系统
7.2.2 LiAlH4-NaNH2系统
7.2.3 LiAlH4-MgNH22系统
7.2.4 其他铝氢化物改性
7.3 本章小结
参考文献
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| 內容試閱：
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第1章固体储氢材料概述
1.1 引言
能源是人类赖以生存的基本资源。在人类发展的长期历史进程中化石能源一直是人类使用的主要能源。由于石油、煤等资源的储量是有限的,而且随着工业的发展和人类物质精神生活水平的提高,能源的消耗也与日俱增,全球最近25 年内能源的消耗量相当于过去100 年的消耗量,化石能源的长期大量消耗,导致资源日渐枯竭。在环境方面,使用化石燃料备受关注的是它们的碳成分,燃烧过程中碳以气体包括二氧化碳等形式进入大气中。全球温度的升高与大气中二氧化碳含量的增高有关,所以人们不希望含二氧化碳的气体进入大气中。如果化石燃料持续占总能源供给的81%,那么到2030 年二氧化碳排放量估计会达到每年40.4Gt 。这将导致全球温度进一步上升,结果势必对全球生态系统造成毁灭性影响[1～6]。
上面提到的环境破坏和能源安全问题可通过采用清洁、可持续发展的能源技术来解决。可持续发展的能源技术可利用可再生能源,如风能、太阳能和海洋潮汐能。这些技术允许在本土生产能源,从而降低对外国能源市场的依赖,并且比化石能源对环境具有更轻的损害。但可再生新能源的发展,既有技术瓶颈、成本劣势, 亦有政策掣肘、制度羁绊。且不说能量转化率、利用率偏低这一世界性技术难题, 仅电力质量一项,就令人头疼不已。火电、水电,可以听从调度,而光伏发电与风电,从能源上来说都是随机的、间歇性的,这将直接导致电压波动和频率波动等而难以保证电力质量。如用可再生能源来满足能源需求,那么剩余的能量必须得储存起来。人们提出用氢来实现能量的储存,即把产生的多余能量用氢以化学的方式储存起来以备不时之需。不过,这种储能方式在实际应用上还是有争议的。
用可再生能源制氢,与化石燃料相比是一种环境友好型燃料,燃烧产物只是水。这使得氢在汽车工业具有较大应用潜力,因为为满足交通需求所燃烧的化石燃料每年产生大量二氧化碳。在现代汽车工业使用氢作为能源会大大减弱地球变暖进程。为此,发展可再生清洁能源是目前全球面临的一个重要课题。世界各国都在因地制宜地发展核能、太阳能、地热能、风能、生物能、海洋能和氢能等化石燃料以外的新型替代能源,其中氢能被认为是未来最有希望的能源之一。
1.2 氢能
氢位于元素周期表之首,它的原子序数为1,是宇宙中普遍存在的元素。自然界中氢在常温常压下以气态氢分子的形式存在,在超低温或超高压下可成为液态或固态。
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