先进储氢材料导论

序一
序二
前言
第1章引言1
1.1概述1
1.2氢的基本性质2
1.3氢能与氢的储存3
1.3.1清洁能源系统3
1.3.2氢能5
1.3.3氢的储存8
1.4储氢材料12
1.4.1储氢材料发展概况12
1.4.2基于化学吸附机制的储氢材料14
1.4.3基于物理吸附机制的储氢材料18
1.4.4复合储氢材料21
1.4.5不可逆储氢材料22
1.5总结与展望22
参考文献24
第2章储氢材料的制备与表征28
2.1概述28
2.2储氢材料的制备方法29
2.2.1熔炼法29
2.2.2电弧蒸发法34
2.2.3球磨法38
2.2.4气相反应法41
2.2.5固相反应法47
2.2.6溶液反应法51
2.2.7氢化燃烧合成+机械球磨法54
2.2.8其他方法56
2.3储氢材料的结构与性能表征60
2.3.1晶体结构与微观形态的表征60
2.3.2储氢材料的热力学性能表征75
2.3.3储氢材料的动力学性能表征81
2.3.4储氢材料的其他性能表征方法85
2.4总结与展望95
参考文献96
第3章镁基合金储氢材料101
3.1概述101
3.2主要的Mg基储氢合金体系及其储氢特性102
3.2.1Mg-H系102
3.2.2Mg-TM-H系104
3.2.3Mg-RE-H系109
3.2.4Mg-TM-RE-H系113
3.2.5其他Mg基体系118
3.3Mg基储氢合金的热力学与动力学调控121
3.3.1合金化121
3.3.2纳米化124
3.3.3催化129
3.3.4多相复合135
3.3.5改变反应路径140
3.4Mg基储氢电极合金143
3.4.1Mg-Ni储氢电极合金144
3.4.2RE-Mg-Ni系储氢电极合金146
3.5总结与展望149
参考文献149
第4章配位氢化物储氢材料162
4.1概述162
4.2配位氢化物的分类162
4.3铝氢化物储氢材料163
4.3.1铝氢化物的制备与合成163
4.3.2铝氢化物的物化性质与晶体结构165
4.3.3铝氢化物的吸/放氢特性168
4.3.4铝氢化物储氢性能的调制175
4.4硼氢化物储氢材料203
4.4.1硼氢化物的制备与合成204
4.4.2硼氢化物的物化性质和晶体结构205
4.4.3硼氢化物的吸/放氢特性212
4.4.4硼氢化物储氢性能的调制216
4.5总结与展望228
参考文献229
第5章金属-N-H体系储氢材料245
5.1概述245
5.2金属-N-H体系储氢材料的基本性质与储氢机理246
5.2.1金属-N-H体系储氢材料的结构特征246
5.2.2金属-N-H体系储氢材料的制备252
5.2.3金属-N-H体系储氢材料的吸/放氢机理254
5.3金属-N-H体系储氢材料的储氢行为259
5.3.1二元体系259
5.3.2三元体系263
5.3.3多元体系271
5.4Li-Mg-N-H体系储氢材料的性能改善与调控272
5.4.1成分调控的影响272
5.4.2添加剂的影响275
5.4.3颗粒尺寸的影响281
5.5总结与展望283
参考文献283
第6章金属有机框架与共价有机框架储氢材料293
6.1概述293
6.1.1MOFs与COFs材料及在储氢应用中的发展293
6.1.2MOFs的合成方法294
6.1.3MOFs的结构与表征296
6.2MOFs与COFs材料的储氢原理298
6.2.1MOFs与COFs材料的储氢机理298
6.2.2MOFs与COFs储氢性能的影响因素299
6.3MOFs与COFs材料的储氢性能307
6.3.1基于羧酸类配体MOFs材料的储氢性能307
6.3.2基于多氮唑类配体MOFs材料的储氢性能311
6.3.3混合配体MOFs材料的储氢性能314
6.3.4COFs材料的储氢性能320
6.4总结与展望325
参考文献326
第7章氨硼烷及其衍生物储氢材料333
7.1氨硼烷储氢材料333
7.1.1氨硼烷的制备和晶体结构333
7.1.2氨硼烷热分解放氢反应机理335
7.1.3改善氨硼烷热分解放氢性能的技术途径337
7.1.4氨硼烷再生346
7.2金属氨基硼烷储氢材料349
7.2.1金属氨基硼烷的制备349
7.2.2金属氨基硼烷晶体结构和放氢性能350
7.2.3金属氨基硼烷的放氢反应机理和再生361
7.3金属氨基硼烷氨合物储氢材料362
7.3.1锂氨基硼烷氨合物363
7.3.2钙氨基硼烷氨合物363
7.3.3镁氨基硼烷氨合物366
7.4总结与展望368
参考文献369
第8章可控化学制氢375
8.1概述375
8.2硼氢化钠催化水解制氢376
8.2.1硼氢化钠水解反应催化剂377
8.2.2硼氢化钠催化水解反应动力学380
8.2.3硼氢化钠催化水解反应机理386
8.2.4硼氢化钠水解反应副产物再生技术388
8.2.5硼氢化钠可控水解制氢系统研制389
8.3铝/水反应可控制氢体系392
8.3.1铝/水反应机理392
8.3.2铝/水反应动力学的改善方法393
8.3.3铝/水反应副产物再生398
8.3.4铝/水反应可控制氢系统及其应用398
8.4其他化学氢化物水解/分解制氢体系401
8.4.1氢化镁水解制氢401
8.4.2氨硼烷催化水解制氢403
8.4.3水合肼催化分解制氢406
8.4.4甲酸催化分解制氢411
8.5总结与展望415
参考文献415
第9章储氢材料的应用428
9.1概述428
9.2储氢材料应用428
9.2.1二次电池中的应用428
9.2.2高真空获得429
9.2.3氢气压缩与氢同位素分离430
9.2.4氢气回收与纯化430
9.2.5相变储热431
9.2.6催化反应431
9.3可逆固态储氢系统类型431
9.3.1简单圆柱形固态储氢系统432
9.3.2外置翅片空气换热型固态储氢系统432
9.3.3内部换热型固态储氢系统434
9.3.4外置换热型固态储氢系统434
9.3.5储氢材料/高压混合储氢系统436
9.3.6轻质储氢材料固态储氢系统437
9.4可逆固态储氢系统设计439
9.4.1储氢系统床体传热性能的改善439
9.4.2储氢系统性能计算模拟优化440
9.5可逆固态储氢系统典型应用447
9.6非可逆储氢系统及应用450
9.6.1NaBH4水解制氢储氢系统450
9.6.2铝水反应制氢储氢技术452
参考文献453
附录一储氢材料常用单位及换算表457
附录二储氢材料数据库461
中英文对照主题词462