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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 氢能 4

1.2.1 氢的一般性质 4

1.2.2 氢的化合物 6

1.3 氢能的特点 8

1.4 氢气的制备与纯化 11

1.4.1 氢气的制备 11

1.4.2 氢气的纯化 23

1.5 氢气的储存 24

1.5 1气态储存 25

1.5 2液化储存 26

1.5 3固态储存 26

1.6 氢气的运输 27

1.6.1 气氢（GH2）输送 27

1.6.2 液氢（LH2）输送 28

1.6.3 固氢（SH2）输送 28

1.7 氢能经济竞争发展态势 29

1.8 氢能的应用 33

1.8.1 直接燃烧 33

1.8.2 氢燃料电池 34

1.8.3 核聚变 36

参考文献 36

阅读资料 38

第2章 储氢材料 43

2.1 储氢材料的定义 44

2.2 对储氢材料的要求 45

2.3 储氢材料的分类 47

2.4 储氢材料的吸氢原理 54

参考文献 55

阅读资料 57

第3章 储氢材料的研究方法 60

3.1 简介 60

3.2 表征 60

3.2.1 X射线衍射分析 60

3.2.2 透射电镜分析 63

3.2.3 扫描电镜分析 65

3.3 储氢性能测试 69

3.3.1 压力-组成-温度（PCT）曲线 69

3.3.2 电化学放电容量测试 74

3.3.3 电化学循环寿命测试 76

3.3.4 高倍率放电性能测试 77

3.3.5 交流阻抗测试 78

3.3.6 动电位极化测试 80

3.3.7 恒电位阶跃放电测试 81

3.4 吸／放氢反应的热力学和动力学 82

3.4.1 吸／放氢反应热力学研究 82

3.4.2 吸／放氢反应动力学研究 84

参考文献 89

第4章 储氢合金 93

4.1 金属储氢原理 93

4.1.1 离子型或类盐型氢化物 93

4.1.2 金属型氢化物 94

4.1.3 共价型或分子型氢化物 94

4.2 储氢合金的分类 95

4.2.1 简介 95

4.2.2 稀土系AB5型储氢合金 97

4.2.3 AB2型laves相合金 105

4.2.4 Mg系储氢合金 105

4.2.5 钒系固溶体合金 133

4.2.6 新型稀土-镁-镍（RE-Mg-Ni）系储氢合金 134

4.3 储氢合金的制备 136

4.3.1 稀土储氢合金常用原料 136

4.3.2 合金的制取工艺及设备 139

4.4 储氢合金的热处理技术 149

4.5 稀土储氢合金的制粉技术 150

4.5.1 干式球磨制粉技术 150

4.5.2 湿式球磨制粉技术 151

4.5.3 合金氢化制粉 151

4.6 稀土储氢合金的表面处理 152

4.6.1 表面包覆金属膜 153

4.6.2 储氢合金的碱液处理 154

4.6.3 储氢合金的酸处理 155

4.6.4 储氢合金的氟化处理 156

4.6.5 表面高分子修饰处理 157

4.6.6 其他表面处理方法 157

4.7 储氢合金粉的包装 158

4.8 储氢合金的应用 159

4.8.1 镍／金属氢化物（Ni/MH）电池 159

4.8.2 氢的存储与运输 159

4.8.3 氢的回收、分离、净化 160

4.8.4 热能系统及其他领域的应用 160

参考文献 161

第5章 碳质储氢材料 166

5.1 吸附理论基础 167

5.1.1 物理吸附理论基础 169

5.1.2 化学吸附理论基础 173

5.2 活性炭储氢材料 173

5.2.1 活性炭结构及特性 174

5.2.2 活性炭制备方法 178

5.2.3 活性炭储氢性能研究 190

5.3 活性炭纤维储氢材料 193

5.3.1 活性炭纤维结构及其特性 193

5.3.2 活性炭纤维制备工艺 195

5.3.3 活性炭纤维储氢研究 198

5.4 碳纳米纤维储氢材料 198

5.5 C60富勒烯储氢材料 200

5.5.1 C60富勒烯的结构及特性 200

5.5.2 C60富勒烯的制备及分离提纯 201

5.5.3 C60富勒烯储氢研究 204

5.6 碳纳米管储氢材料 205

5.6.1 碳纳米管的结构及特性 206

5.6.2 碳纳米管的制备及纯化 207

5.6.3 碳纳米管储氢 214

5.7 石墨烯储氢材料 222

5.7.1 石墨烯的结构及特性 222

5.7.2 石墨烯的制备 224

5.7.3 石墨烯的储氢研究现状 227

参考文献 227

第6章 无机化合物 231

6.1 轻金属-B-H化合物储氢 231

6.1.1 LiBH4的合成 232

6.1.2 LiBH4的结构变化 233

6.1.3 LiBH4的吸／放氢反应 236

6.1.4 LiBH4储氢性能的改性研究 237

6.2 轻金属-Al-H化合物储氢 239

6.2.1 NaAlH4的合成 239

6.2.2 NaAlH4的结构特征 240

6.2.3 NaAlH4的储氢原理 241

6.2.4 NaAlH4的改性研究 241

6.3 M-N-H化合物储氢 244

6.3.1 LiNH2的结构 244

6.3.2 Li-N-H体系储氢性能的研究 245

6.3.3 Li2Mg(NH)2的结构 246

6.3.4 金属-N-H化合物的储氢机理 247

6.3 5金属-N-H化合物的储氢性能调控 248

6.4 氨硼烷类化合物储氢 251

6.4.1 NH3·BH3性质和分子结构 252

6.4.2 NH3·BH3热解制氢 252

6.4.3 NH3·BH3水解制氢 254

参考文献 256

第7章 有机液体储氢材料 259

7.1 有机液体储氢的原理、研究目的及尚存在的技术难题 259

7.1.1 原理 259

7.1.2 该技术的技术难题 262

7.1.3 目前研究的目标 262

7.2 有机液体储氢材料的特点 262

7.3 有机液体储氢材料的种类 263

7.3.1 苯及环己烷 263

7.3.2 甲苯与甲基环己烷 264

7.3.3 十氢化萘 265

7.3.4 咔唑 265

7.3.5 乙基咔唑 266

7.4 吸脱氢催化剂 269

7.4.1 吸氢催化剂 269

7.4.2 脱氢催化剂 270

参考文献 272