先進儲氫材料導論

序一
序二
前言
第1章引言1
1.1概述1
1.2氫的基本性質2
1.3氫能與氫的儲存3
1.3.1清潔能源系統(tǒng)3
1.3.2氫能5
1.3.3氫的儲存8
1.4儲氫材料12
1.4.1儲氫材料發(fā)展概況12
1.4.2基于化學吸附機制的儲氫材料14
1.4.3基于物理吸附機制的儲氫材料18
1.4.4復合儲氫材料21
1.4.5不可逆儲氫材料22
1.5總結與展望22
參考文獻24
第2章儲氫材料的制備與表征28
2.1概述28
2.2儲氫材料的制備方法29
2.2.1熔煉法29
2.2.2電弧蒸發(fā)法34
2.2.3球磨法38
2.2.4氣相反應法41
2.2.5固相反應法47
2.2.6溶液反應法51
2.2.7氫化燃燒合成+機械球磨法54
2.2.8其他方法56
2.3儲氫材料的結構與性能表征60
2.3.1晶體結構與微觀形態(tài)的表征60
2.3.2儲氫材料的熱力學性能表征75
2.3.3儲氫材料的動力學性能表征81
2.3.4儲氫材料的其他性能表征方法85
2.4總結與展望95
參考文獻96
第3章鎂基合金儲氫材料101
3.1概述101
3.2主要的Mg基儲氫合金體系及其儲氫特性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基體系118
3.3Mg基儲氫合金的熱力學與動力學調控121
3.3.1合金化121
3.3.2納米化124
3.3.3催化129
3.3.4多相復合135
3.3.5改變反應路徑140
3.4Mg基儲氫電極合金143
3.4.1Mg-Ni儲氫電極合金144
3.4.2RE-Mg-Ni系儲氫電極合金146
3.5總結與展望149
參考文獻149
第4章配位氫化物儲氫材料162
4.1概述162
4.2配位氫化物的分類162
4.3鋁氫化物儲氫材料163
4.3.1鋁氫化物的制備與合成163
4.3.2鋁氫化物的物化性質與晶體結構165
4.3.3鋁氫化物的吸/放氫特性168
4.3.4鋁氫化物儲氫性能的調制175
4.4硼氫化物儲氫材料203
4.4.1硼氫化物的制備與合成204
4.4.2硼氫化物的物化性質和晶體結構205
4.4.3硼氫化物的吸/放氫特性212
4.4.4硼氫化物儲氫性能的調制216
4.5總結與展望228
參考文獻229
第5章金屬-N-H體系儲氫材料245
5.1概述245
5.2金屬-N-H體系儲氫材料的基本性質與儲氫機理246
5.2.1金屬-N-H體系儲氫材料的結構特征246
5.2.2金屬-N-H體系儲氫材料的制備252
5.2.3金屬-N-H體系儲氫材料的吸/放氫機理254
5.3金屬-N-H體系儲氫材料的儲氫行為259
5.3.1二元體系259
5.3.2三元體系263
5.3.3多元體系271
5.4Li-Mg-N-H體系儲氫材料的性能改善與調控272
5.4.1成分調控的影響272
5.4.2添加劑的影響275
5.4.3顆粒尺寸的影響281
5.5總結與展望283
參考文獻283
第6章金屬有機框架與共價有機框架儲氫材料293
6.1概述293
6.1.1MOFs與COFs材料及在儲氫應用中的發(fā)展293
6.1.2MOFs的合成方法294
6.1.3MOFs的結構與表征296
6.2MOFs與COFs材料的儲氫原理298
6.2.1MOFs與COFs材料的儲氫機理298
6.2.2MOFs與COFs儲氫性能的影響因素299
6.3MOFs與COFs材料的儲氫性能307
6.3.1基于羧酸類配體MOFs材料的儲氫性能307
6.3.2基于多氮唑類配體MOFs材料的儲氫性能311
6.3.3混合配體MOFs材料的儲氫性能314
6.3.4COFs材料的儲氫性能320
6.4總結與展望325
參考文獻326
第7章氨硼烷及其衍生物儲氫材料333
7.1氨硼烷儲氫材料333
7.1.1氨硼烷的制備和晶體結構333
7.1.2氨硼烷熱分解放氫反應機理335
7.1.3改善氨硼烷熱分解放氫性能的技術途徑337
7.1.4氨硼烷再生346
7.2金屬氨基硼烷儲氫材料349
7.2.1金屬氨基硼烷的制備349
7.2.2金屬氨基硼烷晶體結構和放氫性能350
7.2.3金屬氨基硼烷的放氫反應機理和再生361
7.3金屬氨基硼烷氨合物儲氫材料362
7.3.1鋰氨基硼烷氨合物363
7.3.2鈣氨基硼烷氨合物363
7.3.3鎂氨基硼烷氨合物366
7.4總結與展望368
參考文獻369
第8章可控化學制氫375
8.1概述375
8.2硼氫化鈉催化水解制氫376
8.2.1硼氫化鈉水解反應催化劑377
8.2.2硼氫化鈉催化水解反應動力學380
8.2.3硼氫化鈉催化水解反應機理386
8.2.4硼氫化鈉水解反應副產物再生技術388
8.2.5硼氫化鈉可控水解制氫系統(tǒng)研制389
8.3鋁/水反應可控制氫體系392
8.3.1鋁/水反應機理392
8.3.2鋁/水反應動力學的改善方法393
8.3.3鋁/水反應副產物再生398
8.3.4鋁/水反應可控制氫系統(tǒng)及其應用398
8.4其他化學氫化物水解/分解制氫體系401
8.4.1氫化鎂水解制氫401
8.4.2氨硼烷催化水解制氫403
8.4.3水合肼催化分解制氫406
8.4.4甲酸催化分解制氫411
8.5總結與展望415
參考文獻415
第9章儲氫材料的應用428
9.1概述428
9.2儲氫材料應用428
9.2.1二次電池中的應用428
9.2.2高真空獲得429
9.2.3氫氣壓縮與氫同位素分離430
9.2.4氫氣回收與純化430
9.2.5相變儲熱431
9.2.6催化反應431
9.3可逆固態(tài)儲氫系統(tǒng)類型431
9.3.1簡單圓柱形固態(tài)儲氫系統(tǒng)432
9.3.2外置翅片空氣換熱型固態(tài)儲氫系統(tǒng)432
9.3.3內部換熱型固態(tài)儲氫系統(tǒng)434
9.3.4外置換熱型固態(tài)儲氫系統(tǒng)434
9.3.5儲氫材料/高壓混合儲氫系統(tǒng)436
9.3.6輕質儲氫材料固態(tài)儲氫系統(tǒng)437
9.4可逆固態(tài)儲氫系統(tǒng)設計439
9.4.1儲氫系統(tǒng)床體傳熱性能的改善439
9.4.2儲氫系統(tǒng)性能計算模擬優(yōu)化440
9.5可逆固態(tài)儲氫系統(tǒng)典型應用447
9.6非可逆儲氫系統(tǒng)及應用450
9.6.1NaBH4水解制氫儲氫系統(tǒng)450
9.6.2鋁水反應制氫儲氫技術452
參考文獻453
附錄一儲氫材料常用單位及換算表457
附錄二儲氫材料數(shù)據(jù)庫461
中英文對照主題詞462