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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 LDA 15

2.2.2 GGA 16

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 VASP 17

2.3.2 Materials Studio 17

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