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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 储氢材料的研究现状1

1.2.1 碳基纳米材料储氢2

1.2.2 BN纳米材料储氢7

1.2.3 硼基纳米材料9

1.3 本书主要内容11

第2章 研究方法13

2.1 密度泛函理论13

2.1.1 Hohenberg-Kohn定理14

2.1.2 Kohn-Sham方程15

2.2 交换关联能泛函的近似表达形式15

2.2.1 LDA15

2.2.2 GGA16

2.2.3 其他的密度泛函方法16

2.3 计算软件介绍17

2.3.1 VASP17

2.3.2 Materials Studio17

第3章 金属修饰的单层纳米材料的储氢性能19

3.1 Li和Ca共修饰的碳氮单层纳米材料的储氢性能19

3.1.1 研究背景19

3.1.2 计算方法20

3.1.3 结果与讨论21

3.2 Li和Ca修饰的单层类石墨烯SiC储氢的性能理论研究29

3.2.1 背景简介29

3.2.2 计算方法30

3.2.3 结果与讨论30

3.2.4 结论37

3.3 Li修饰的硼单层纳米材料储氢性能的理论研究37

3.3.1 背景简介37

3.3.2 计算方法39

3.3.3 结果与讨论39

3.4 金属修饰的BC2N单层纳米材料的储氢性能45

3.4.1 背景介绍46

3.4.2 计算方法46

3.4.3 碱金属、碱土金属和铝修饰的BC2N储氢47

3.4.4 过渡金属Ti和Sc修饰的BC2N储氢52

3.5 金属修饰的硅烯储氢性能的研究56

3.5.1 背景介绍57

3.5.2 计算方法58

3.5.3 结果与讨论58

3.5.4 结论63

3.6 本章小结63

第4章 纳米管的储氢性能的理论研究65

4.1 Ca修饰的石墨炔纳米管的储氢性能的理论研究65

4.1.1 背景介绍65

4.1.2 计算方法66

4.1.3 结果与讨论66

4.1.4 本节小结73

4.2 Li和Na共同修饰的碳氮纳米管的储氢性能研究73

4.2.1 研究背景74

4.2.2 计算方法75

4.2.3 结果与讨论76

4.2.4 本节小结83

第5章 Li修饰的硼氮原子链的储氢性能84

5.1 背景介绍84

5.2 计算方法85

5.3 结果与讨论85

5.3.1 纯净的硼氮原子链的储氢性能85

5.3.2 Li修饰的硼氮原子链的几何结构与电子结构85

5.3.3 Li修饰的硼氮原子链的储氢性能88

5.4 本章小结91

第6章 Li2O团簇的几何结构、电子结构及储氢性能的研究93

6.1 背景介绍93

6.2 计算方法和参数设置94

6.3 结果与讨论94

6.3.1 团簇的结构和结合能94

6.3.2 团簇的电子结构97

6.3.3 (Li2O)n团簇的储氢性质98

6.4 本章小结101

第7章 金属修饰的过渡金属硫化物的储氢能力研究102

7.1 电场调制的Ca修饰的单层MoS2的储氢性能研究102

7.1.1 背景介绍102

7.1.2 计算方法103

7.1.3 结果与讨论104

7.1.4 本节小结110

7.2 Li修饰的单层WS2的储氢特性研究110

7.2.1 研究背景110

7.2.2 研究方法111

7.2.3 结果与讨论112

7.2.4 本节小结117

第8章 B24团簇储锂和储氢性能的研究118

8.1 研究背景118

8.2 研究方法119

8.3 结果与讨论119

8.4 本章总结124

第9章 多孔石墨烯高容量储锂作为锂电池阳极材料的研究125

9.1 研究背景125

9.2 研究方法126

9.3 结果与讨论126

9.4 结论131

参考文献132