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目次
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《金屬氮氫系固體儲氫材料》系統介紹作者及國內外儲氫領域科學家近幾年對金屬氮氫系儲氫材料的研究成果。《金屬氮氫系固體儲氫材料》共7章，第1章對儲氫材料研究背景、分類、儲放氫原理、制備技術進行了簡單介紹；第2、3章介紹金屬氮氫系儲氫材料的研究方法和制備方法；第4、5章應用第一原理對金屬氮氫、硼氫化鋰儲氫材料釋氫影響機理、催化機理進行了分析；第6、7章介紹金屬氮氫系儲氫材料吸放氫機理、儲氫性能和硼氫化鋰、鋁氫化鋰對其改性的研究成果。
《金屬氮氫系固體儲氫材料》可供從事儲氫材料及能源類研究與工程開發的科技工作者閱讀，也可作為該領域高年級本科生、研究生及大學教師的參考書。
《金屬氮氫系固體儲氫材料》可供從事儲氫材料及能源類研究與工程開發的科技工作者閱讀，也可作為該領域高年級本科生、研究生及大學教師的參考書。
名人/編輯推薦
《金屬氮氫系固體儲氫材料》系統介紹作者及國內外儲氫領域科學家近幾年對金屬氮氫系儲氫材料的研究成果，全書分為金屬氫化物和氨基化物的制備方法；球磨法制備的金屬氨基化物熱分析性能研究；金屬氮氫系儲氫材料釋氫影響及催化機理第一原理研究；基于密度泛函理論第一原理解決方案等內容，適合從事相關研究工作的人員參考閱讀。
目次
前言
第1章固體儲氫材料概述
1.1引言
1.2氫能
1.2.1氫能的特點
1.2.2氫能的開發和制氫技術
l.2.3儲氫技術
1.2.4氫的輸運技術
1.2.5氫能的利用
1.2.6氫能的安全性
1.3儲氫材料
1.3.1儲氫材料的定義
1.3.2對儲氫材料的要求
1.3.3儲氫材料的分類
1.3.4儲氫材料的吸氫原理
1.3.5儲氫合金電極電化學反應過程
1.3.6儲氫材料的制備技術
1.3.7儲氫材料的應用
1.4本書的主要內容
參考文獻
第2章金屬氮氫系儲氫材料的研究方法
2.1儲氫材料研究方法簡述
2.2儲氫材料測試樣品的制備
2.2.1試驗原材料和氣體的純度
2.2.2儲氫材料樣品的制備
2.2.3活化處理
2.2.4儲氫材料樣品的分析測試準備
2.3儲氫材料測試樣品的表征
2.4儲氫性能的測試方法
2.4.1熱重法
2.4.2容量法
2.5吸放氫反應的熱力學和動力學
2.5.1吸放氫反應的熱力學方程
2.5.2吸放氫反應的動力學
2.6實驗數據的作圖與分析
參考文獻
第3章金屬氫化物和氨基化物的制備方法
3.1金屬氫化物的制備方法
3.1.1金屬氫化物簡介
3.1.2金屬氫化物制備方法
3.2輕金屬氨基化物的制備方法
3.2.1化學法
3.2.2球磨法
3.3球磨法制備的金屬氨基化物熱分析性能研究
3.3.1氨基鋰的熱分析性能研究
3.3.2氨基鎂的熱分析性能研究
3.4本章小結
參考文獻
第4章金屬氮氫系儲氫材料釋氫影響及催化機理第一原理研究
4.1密度泛函理論
4.1.1量子多體理論
4.1.2Hohenb—Kohn定理
4.1.3密度泛函的基本思想
4.1.4Kohn—sham方程
4.1.5交換關聯泛函
4.1.6基于密度泛函理論第一原理解決方案
4.1.7cAEP軟件簡介
4.2Li—N—H、Li—B—N—H系儲氫材料釋氫、催化反應機理理論研究
4.2.1基于電子理論高密度儲氫材料篩選
4.2.2LiNHz釋氫影響機理研究
4.2.3Ti催化劑對LiNH2釋氫反應催化機理研究
4.2.4Li4BN3—H10儲氫材料釋氫影響機理和催化機理的第一原理研究
4.3本章小結
參考文獻
第5章缺陷對儲氫材料儲放氫反應影響機理的第一原理研究
5.1空位、摻雜、雜質—空位復合體在LiNH2儲氫材料釋氫反應中作用
機理研究
5.1.1計算模型與理論方法
5.1.2結果及分析
5.1.3結論
5.2間隙H與摻雜原子交互作用對L』NH：釋氫性能影響機理研究
5.2.1計算模型和理論方法
5.2.2結果及分析
5.2.3結論
5.3氫相關缺陷和金屬添加對LiH2儲氫材料釋氫影響機理研究
5.3.1計算模型和理論方法
5.3.2結果分析與討論
5.3.3結論
5.4本征缺陷、摻雜、摻雜一缺陷復合體對LiBH4釋氫的影響機理研究
5.4.1計算模型和理論方法
5.4.2結果與討論
5.4.3結論
5.5本章小結
參考文獻
第6章金屬氮氫系儲氫材料的儲氫性能
6.1Li—N—H系統
6.1.1系統的組成
6.1.2系統的儲氫性能
6.1.3催化劑的影響
6.2Li—Mg—N—H系統
6.2.1系統的組成
6.2.2系統的儲氫性能
6.2.3催化劑的影響
6.3.Na—Mg—N—H系統
6.3.l系統的組成
6.3.2系統的儲氫性能
6.4Ca—Mg—N—H系統
6.4.1系統的組成
6.4.2系統的儲氫性能
6.5ca—Li—N—H系統
6.5.1系統的組成
6.5.2系統的儲氫性能
6.6其他M—N—H儲氫材料系統
6.6.1ca—N—H系統
6.6.2ca—Nn—N—H系統
6.6.3Mg—N—H系統
6.7M—N—H儲氫材料系統釋氫機理
6.8本章小結
參考文獻
第7章金屬氮氫系儲氫材料的改性
7.1硼氫化物改性的M—N—H系統
7.1.1LiBH4—LiNH2系統
7.1.2LiiBH4—LiNH2—MgH2系統
7.1.3其他硼氫化物改性
7.2鋁氫化物改性的M—N—H系統
7.2.1LiAlH4—LiNH2系統
7.2.2LiAlH4—NaNH2系統
7.2.3LiAlH4—Mg（NH2）2系統
7.2.4其他鋁氫化物改性
7.3本章小結
參考文獻
第1章固體儲氫材料概述
1.1引言
1.2氫能
1.2.1氫能的特點
1.2.2氫能的開發和制氫技術
l.2.3儲氫技術
1.2.4氫的輸運技術
1.2.5氫能的利用
1.2.6氫能的安全性
1.3儲氫材料
1.3.1儲氫材料的定義
1.3.2對儲氫材料的要求
1.3.3儲氫材料的分類
1.3.4儲氫材料的吸氫原理
1.3.5儲氫合金電極電化學反應過程
1.3.6儲氫材料的制備技術
1.3.7儲氫材料的應用
1.4本書的主要內容
參考文獻
第2章金屬氮氫系儲氫材料的研究方法
2.1儲氫材料研究方法簡述
2.2儲氫材料測試樣品的制備
2.2.1試驗原材料和氣體的純度
2.2.2儲氫材料樣品的制備
2.2.3活化處理
2.2.4儲氫材料樣品的分析測試準備
2.3儲氫材料測試樣品的表征
2.4儲氫性能的測試方法
2.4.1熱重法
2.4.2容量法
2.5吸放氫反應的熱力學和動力學
2.5.1吸放氫反應的熱力學方程
2.5.2吸放氫反應的動力學
2.6實驗數據的作圖與分析
參考文獻
第3章金屬氫化物和氨基化物的制備方法
3.1金屬氫化物的制備方法
3.1.1金屬氫化物簡介
3.1.2金屬氫化物制備方法
3.2輕金屬氨基化物的制備方法
3.2.1化學法
3.2.2球磨法
3.3球磨法制備的金屬氨基化物熱分析性能研究
3.3.1氨基鋰的熱分析性能研究
3.3.2氨基鎂的熱分析性能研究
3.4本章小結
參考文獻
第4章金屬氮氫系儲氫材料釋氫影響及催化機理第一原理研究
4.1密度泛函理論
4.1.1量子多體理論
4.1.2Hohenb—Kohn定理
4.1.3密度泛函的基本思想
4.1.4Kohn—sham方程
4.1.5交換關聯泛函
4.1.6基于密度泛函理論第一原理解決方案
4.1.7cAEP軟件簡介
4.2Li—N—H、Li—B—N—H系儲氫材料釋氫、催化反應機理理論研究
4.2.1基于電子理論高密度儲氫材料篩選
4.2.2LiNHz釋氫影響機理研究
4.2.3Ti催化劑對LiNH2釋氫反應催化機理研究
4.2.4Li4BN3—H10儲氫材料釋氫影響機理和催化機理的第一原理研究
4.3本章小結
參考文獻
第5章缺陷對儲氫材料儲放氫反應影響機理的第一原理研究
5.1空位、摻雜、雜質—空位復合體在LiNH2儲氫材料釋氫反應中作用
機理研究
5.1.1計算模型與理論方法
5.1.2結果及分析
5.1.3結論
5.2間隙H與摻雜原子交互作用對L』NH：釋氫性能影響機理研究
5.2.1計算模型和理論方法
5.2.2結果及分析
5.2.3結論
5.3氫相關缺陷和金屬添加對LiH2儲氫材料釋氫影響機理研究
5.3.1計算模型和理論方法
5.3.2結果分析與討論
5.3.3結論
5.4本征缺陷、摻雜、摻雜一缺陷復合體對LiBH4釋氫的影響機理研究
5.4.1計算模型和理論方法
5.4.2結果與討論
5.4.3結論
5.5本章小結
參考文獻
第6章金屬氮氫系儲氫材料的儲氫性能
6.1Li—N—H系統
6.1.1系統的組成
6.1.2系統的儲氫性能
6.1.3催化劑的影響
6.2Li—Mg—N—H系統
6.2.1系統的組成
6.2.2系統的儲氫性能
6.2.3催化劑的影響
6.3.Na—Mg—N—H系統
6.3.l系統的組成
6.3.2系統的儲氫性能
6.4Ca—Mg—N—H系統
6.4.1系統的組成
6.4.2系統的儲氫性能
6.5ca—Li—N—H系統
6.5.1系統的組成
6.5.2系統的儲氫性能
6.6其他M—N—H儲氫材料系統
6.6.1ca—N—H系統
6.6.2ca—Nn—N—H系統
6.6.3Mg—N—H系統
6.7M—N—H儲氫材料系統釋氫機理
6.8本章小結
參考文獻
第7章金屬氮氫系儲氫材料的改性
7.1硼氫化物改性的M—N—H系統
7.1.1LiBH4—LiNH2系統
7.1.2LiiBH4—LiNH2—MgH2系統
7.1.3其他硼氫化物改性
7.2鋁氫化物改性的M—N—H系統
7.2.1LiAlH4—LiNH2系統
7.2.2LiAlH4—NaNH2系統
7.2.3LiAlH4—Mg（NH2）2系統
7.2.4其他鋁氫化物改性
7.3本章小結
參考文獻
書摘/試閱
1.2.5.2 第二類氫能利用技術
在燃料電池中發電是氫能利用技術中最具吸引力和最有前途的技術，即無需燃燒、依靠電化學反應產生直流電。根據電池中采用的電解液不同，燃料電池可分為堿性燃料電池（alkaline fuel cells，AFC）、導電聚合物膜或質子交換膜燃料電池（polymer electrolyte ITIembrane or proton eXChange membrane fuel cells，PEM—FC）、磷酸燃料電池（phosphoric acid fuel cells，PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（molten carbonate fuel cells，MCFC）、固體氧化物燃料電池（solid oxide fuel cells，SOFC）。相對于氫與氧直接反應燃燒，燃料電池最大的優點是具有更高的能量轉換效率。燃料電池的理論效率接近83％，而實際效率只是電池電壓的函數。比如燃料電池在典型工作電壓0.6～0.8V時，其能量轉換效率為0.48～0.64，而且其產物只有水蒸氣，從而實現了零排放。當然，燃料電池最大的缺點是成本太高，成本高的原因一方面是生產規模較小，另一方面是原材料昂貴，比如其隔膜材料目前廣泛采用磺化全氟聚合物、電極材料表面鉑和鉑合金催化劑以及受腐蝕因素限制的不銹鋼和鎳合金雙極板材料等。燃料電池另一個缺點是加氫站等基礎設施少，為了解決這一問題，電動汽車生產廠家已經和石油、天然氣公司合作開發以汽油和甲醇為燃料的汽車用燃料電池，但汽油和甲醇作為燃料也帶來了一些諸如催化劑中毒、發動機瞬間載荷降低等額外技術困難。
1.2.5.3 第三類氫能利用技術
氫與金屬可逆的反應生成金屬氫化物，這個過程不但可以儲氫，而且該可逆反應還伴隨著熱量的放出（生成氫化物）與吸收（氫化物分解）以及氫氣壓力的變化，因此有可能用于制冷制熱、氣體壓縮、真空系統、廢熱利用、發電以及氫氣的提純與分離等，目前這些技術還有待進一步開發。
1.2.6氫能的安全性
氫氣是一種易燃易爆的氣體，但不是人們通常想象的那樣危險。氫氣的危險性并不比天然氣、汽油和丙烷大多少。這主要是由于氫氣的物理化學性質不同于其他可燃性工業氣體。氫氣的某些性質使其危險性大一些，而某些性質使其危險性降低，下面就做簡要的比較說明。常溫常壓下氫氣的密度為0.08988g／L，約為空氣的1／14，分子小且黏度小（0.0101mPa·s），擴散系數很大，為0.634cme／s，所以易擴散和泄露，擴散速率約為空氣的3.8倍，導致常溫低壓下氫氣通過相同大小縫隙泄露速率為天然氣的1.26～2.8倍。
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