化学与新能源材料一
能源化学和材料研究的发展现状和未来趋势
能源化学和材料研究的发展现状和未来趋势能源化学和材料科学是当今发展最迅速的领域之一。
随着世界各国对环境保护的重视和对能源需求的不断增加，能源化学和材料研究的重要性越来越凸显。
本文将介绍能源化学和材料研究的发展现状和未来趋势。
一、能源化学的发展现状1.1 新能源材料的研究新能源材料研究一直是能源化学的热点领域。
随着可再生能源（如太阳能、风能等）的不断发展和广泛应用，新能源材料的研究也成为了当今能源化学的重要方向。
例如，太阳能电池的材料研究已经取得了显著的进展。
目前最常用的硅基太阳能电池具有较高的能量转换效率，但是制备成本较高。
发掘新型太阳能材料，寻找成本更低、效率更高的太阳能电池材料是当前研究的目标之一。
1.2 电化学储能系统的发展随着新能源的普及和应用，电池储能技术成为发展的一大瓶颈。
电化学储能技术是目前最热门的研究领域之一。
以锂离子电池为代表的电化学储能系统在移动电源、电动汽车、能源储备系统等方面得到广泛应用。
近年来，电池系统的容量、性能、安全性等方面都得到了极大的改善，如体积更小、容量更大、循环寿命更长的锂离子电池、超级电容器等。
电化学储能的研究还包括能源转换、新型储能系统和高性能电子器件等，为新能源的开发和利用提供更多选择。
二、材料科学的发展现状2.1 智能材料的研究智能材料是近年来材料科学中的新兴领域，其研究内容包括感应变形、光控性、温度敏感性、力学变形等。
这些材料可以根据外界环境变化自动调整结构和性能，具有极高的应用价值。
例如，温度敏感聚合物可用于制作智能灯泡、智能玩具；另一方面，光控性材料可以制作智能眼镜、智能窗等等。
未来，智能材料的应用领域将会越来越广泛。
2.2 基础材料的研究基础材料是材料科学的基础研究领域，包括但不限于金属、陶瓷、高分子、生物材料等。
这些基础材料在各个领域中都起着重要的作用，如金属材料在航空、轨道交通、车辆制造等领域中得到广泛应用；陶瓷材料在电子元件、热工业、陶器等方面也起到了重要作用。
材料化学在新能源领域的应用前景
材料化学在新能源领域的应用前景随着全球能源需求的增加和环境问题的日益严重，寻找可再生、清洁、高效的新能源成为当今社会发展的迫切需求。
在这一背景下，材料化学作为一门交叉学科，正在逐渐成为新能源领域的重要支撑和推动力量。
本文将就材料化学在新能源领域的应用前景展开论述。
一、太阳能电池的发展太阳能作为一种广泛而富有潜力的新能源，通过光能转化为电能，已经成为可再生能源领域的焦点研究对象。
材料化学在太阳能电池的发展中发挥着重要作用。
目前，薄膜太阳能电池、有机太阳能电池等新型太阳能电池正在不断涌现。
材料化学帮助提出了更高效的光电转化材料，并通过材料设计和工艺改进来提高电池的光电转化效率。
未来，材料化学将继续发掘新型材料和结构，为太阳能电池的进一步发展提供支撑。
二、储能材料的创新能量储存是新能源应用面临的一大挑战。
材料化学为新能源储存提供了解决方案。
比如，锂离子电池作为现代电池技术的主流形式，材料化学在其正负极材料的设计和优化上做出了巨大贡献。
新型锂离子电池材料如硅负极和硫正极的开发，进一步提升了电池的容量和循环寿命。
此外，基于金属氧化物、石墨烯等的超级电容器、钠离子电池等也受到了广泛关注。
材料化学的发展为储能材料提供了更多选择和优化空间，将为新能源的大规模应用提供更可靠的能量储存手段。
三、催化材料的应用催化是新能源领域非常重要的一个环节。
材料化学提供了丰富的催化材料，为新能源转化和利用提供技术支持。
例如，燃料电池作为一种清洁高效的能源转化技术，需要催化剂来促进反应过程。
材料化学在开发高效、稳定的催化剂上发挥了关键作用，如钴基、铁基催化剂在氢化物燃料电池中的应用逐渐增多。
此外，光催化、电催化等领域的研究也获得了重要进展，有望解决化石能源资源的有限性和环境污染等问题。
四、功能材料的设计与合成材料化学的另一个重要应用领域是通过设计和合成功能材料，提升新能源系统的整体性能。
例如，针对高效光电转化的需求，研究人员通过调控材料的能带结构和界面特性，设计出具有良好光电性能的半导体材料。
化学与新能源
化学与新能源化学作为一门自然科学，对于新能源的研发和应用具有重要意义。
在当今石化能源枯竭和环境污染日益严重的背景下，新能源的开发成为了全球范围内的热门议题。
本文将重点探讨化学与新能源之间的关系，并阐述化学在新能源领域的应用。
一、太阳能电池太阳能电池作为一种常见的新能源装置，通过将太阳光转化为电能，实现对电能的收集和应用。
化学在太阳能电池的制造过程中起到了至关重要的作用。
首先，化学材料的选择和合成是太阳能电池研发的关键一步。
例如，光敏染料和半导体材料的开发与应用需要化学家们精确控制材料的结构和性能。
其次，太阳能电池的工作原理涉及到化学反应和电化学过程，需要化学家们对反应机理和电化学行为进行深入研究。
因此，化学的发展促进了太阳能电池的不断进步，使其在新能源领域发挥着重要作用。
二、储能技术新能源的发展离不开高效的储能技术，而化学在储能技术的研究和应用方面具有突出贡献。
例如，锂离子电池作为目前商业化程度最高的储能设备之一，其电池正负极材料的研发和优化都依赖于化学的深入研究。
化学家们通过调控材料的结构和界面性质，提高了锂离子电池的循环稳定性和能量密度。
此外，氢能作为清洁能源的重要代表，氢存储和释放技术也是化学领域的研究热点。
通过合成和改性吸氢材料，化学家们不断提高氢存储材料的吸放氢性能，为氢能的应用提供了重要支持。
三、催化剂催化剂是化学应用于新能源领域的又一重要角色。
在能源转换和储存过程中，化学反应往往需要借助催化剂来提高反应速率和选择性。
例如，燃料电池作为一种高效转化化学能为电能的装置，催化剂在其中起着至关重要的作用。
通过选择合适的催化剂材料和优化催化剂结构，化学家们可以提高燃料电池的电化学性能，从而提高能源转化的效率。
除此之外，催化剂还广泛应用于化学合成和催化裂化等过程中，为新能源的生产和利用提供技术支撑。
综上所述，化学在新能源领域的应用不容忽视。
无论是太阳能电池、储能技术还是催化剂的开发，化学的发展都对新能源的研究和应用起到了积极推动的作用。
化学新能源知识点总结高中
化学新能源知识点总结一、化学新能源概述在面临能源危机和环境污染的背景下，寻求替代传统能源的新能源方案成为了全球范围内的研究热点。
化学新能源是其中的一种重要类型，利用化学反应或材料的特性转化为可再生能源。
本文将从化学反应和材料两个方面总结高中化学中涉及的化学新能源知识点。
二、化学反应中的新能源 1. 化学储能：化学反应可以将能量储存在化学键中，通过反应释放出来。
例如，燃烧反应中的燃料可以释放出大量的热能，供我们使用。
电化学储能是化学反应中的一种重要方式，包括电池和燃料电池。
电池将化学能转化为电能，燃料电池利用氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能。
2.光化学储能：光化学反应是一种将光能转化为化学能的过程。
光合作用是光化学反应的典型例子，通过光合作用，植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气，同时储存了太阳能。
这为我们提供了一种将太阳能转化为化学能的途径。
三、材料中的新能源 1. 光伏材料：光伏材料是利用光电效应将太阳光转化为电能的材料。
硅是最常见的光伏材料，但其他材料如硒化镉、硒化铟等也被广泛研究。
光伏材料的应用已经渗透到生活的各个方面，如太阳能电池板、太阳能充电器等。
2.导电材料：导电材料具有良好的导电性能，可用于制造能量转换和储存设备，如超级电容器。
超级电容器具有高能量密度和高功率密度的特点，可以在短时间内释放大量能量，适用于电动汽车等领域。
3.催化材料：催化材料可以提高化学反应的速率和效率，降低能源转化过程的能量损耗。
例如，催化剂在化学反应中起到加速反应速率的作用，提高燃料电池的效率。
四、化学新能源的应用与前景化学新能源的研究和应用已经取得了显著的进展，成为推动能源革命的重要力量。
其中包括太阳能、风能、氢能等多种形式的新能源。
化学新能源的应用前景广泛。
在太阳能领域，利用光伏材料和光化学储能技术，可以实现太阳能的高效转化和储存。
在风能领域，利用催化材料和导电材料，可以提高风能的利用效率。
化学合成的新材料和新能源
化学合成的新材料和新能源随着科技的不断发展，人类对于新材料和新能源的需求日益增长。
化学合成作为一种重要的手段，正在不断地被应用于新材料和新能源的研究中。
本文将从化学合成的角度探讨新材料和新能源的发展。
一、新材料1.有机高分子材料有机高分子材料是由有机化合物通过化学反应合成而成的一类材料。
这种材料通常具有较好的柔韧性、可塑性和可加工性，适用于制造塑料、橡胶、纤维和电子材料等。
目前，有机高分子材料的研究正在不断深入。
例如，聚合物太阳能电池是一种新型的太阳能电池，采用有机高分子材料作为电池的光电转换材料。
这种太阳能电池的成本低，制造工艺简单，且对环境友好，因此备受关注。
此外，有机高分子材料还可用于生物医学领域，如人工肌肉、细胞培养基等领域。
2.纳米材料纳米材料是指尺寸在1~100纳米之间的材料。
由于其具有特殊的物理、化学和生物学特性，因此在材料科学、能源领域、生物医学领域和环境领域等方面显示出了极大的应用潜力。
例如，纳米材料可以用来制造高效电池、催化剂、光催化剂、生物传感器等。
此外，碳纳米管具有很高的强度和导电性能，可以用于制造晶体管、半导体、纳米传感器等。
3.金属有机框架材料金属有机框架材料是一种由金属离子或簇中心与有机配体通过配位作用形成的三维结构材料。
它们具有高度可控性的微观结构、可调控的物理、化学性质以及可重复利用等特点。
目前，某些金属有机框架材料已经被应用于气体吸附、分离和储存领域，以及传感器、催化剂、电子存储器等领域。
二、新能源1.太阳能能源太阳能能源是一种无污染、无噪音、可再生的能源。
目前，太阳能电池在能源领域正在发挥越来越大的作用。
太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供应给建筑物、交通系统、通讯系统、电子设备等。
目前，太阳能电池的效率和稳定性仍然是研究的重点。
化学合成技术可以制造高效、稳定的太阳能电池材料和器件，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
2.燃料电池燃料电池是一种以氢气、乙醇、甲醇等作为燃料，在氧气的存在下，通过化学反应将化学能直接转换为电能的设备。
材料化学在新能源研发中的应用
材料化学在新能源研发中的应用随着新能源的日益普及，人们对于材料化学在新能源研发中的应用越来越关注。
作为新能源技术的核心之一，材料化学在新能源研发中的应用具有重要的地位。
本文将探讨材料化学在新能源研发中的应用，并分析其发展趋势。
一、太阳能电池太阳能电池是当今新能源领域中最为广泛应用的技术之一。
材料化学在太阳能电池的研发过程中具有重要作用。
首先，太阳能电池需要选用高效的光吸收材料。
材料科学家可以通过研究材料的能带结构、导电性等特性，开发出更加高效的光吸收材料，提高太阳能电池的光电转换效率。
此外，太阳能电池需要保证光电子的传输效率和储存稳定性。
在这方面，材料科学家可以通过研究材料的电子传输行为，并针对材料的不足进行改良。
二、锂离子电池锂离子电池被广泛应用于移动电子产品和电动汽车等领域，是当今最为流行的电池技术之一。
在锂离子电池的研发过程中，材料化学起着关键作用。
首先，锂离子电池需要选用高性能的阳极、阴极材料。
材料科学家可以通过调控材料结构、提高材料纯度等方式来优化电池的性能。
其次，锂离子电池需要保证电池的循环寿命和安全性。
在这方面，材料科学家可以通过研究材料的电化学性质、热力学性质等特性，有针对性地进行改良设计。
三、燃料电池燃料电池是一种利用氢气等燃料广泛应用的电池技术。
材料化学在燃料电池的研发中也具有重要作用。
首先，燃料电池需要选用高效的催化剂。
催化剂的选取关系到燃料电池的电化学效率。
材料科学家可以通过研究催化剂的结构、表面性质等特性，开发更为高效的催化剂，提高燃料电池的效率。
其次，燃料电池需要保证电池的稳定性。
在这方面，材料科学家可以通过研究材料的稳定性，有针对性地改良设计电池各部分材料的结构和组成，以提高燃料电池的稳定性和寿命。
四、发展趋势随着新能源技术的不断发展和完善，材料化学在新能源研发中的应用越来越广泛。
未来，材料化学将在新能源研发中发挥更加重要的作用。
一方面，材料科学家将继续针对新能源装置各个方面材料进行深入研究，开发更加高效、稳定、环保的材料。
材料化学在新能源领域中的应用研究
材料化学在新能源领域中的应用研究随着全球能源危机的不断加剧，新能源的研究和应用已成为当今世界所面临的巨大挑战之一。
新能源的研究相当复杂，需要多个学科的知识，其中材料化学在新能源领域中起着重要的作用。
在本篇文章中，我们将探讨材料化学与新能源之间的关系，并讨论其在新能源领域中的应用。
一、材料化学在新能源领域中的作用材料化学是一门涵盖有机、无机和高分子等多种物质领域的学科。
在新能源领域中，材料化学主要是研究自然和合成材料的物理和化学性质以及材料的制备方法。
这些材料可以应用于太阳能电池、锂离子电池、超级电容器和燃料电池等各种新能源设备中。
二、材料化学在太阳能电池中的应用太阳能电池是最常见的新能源设备之一，其将太阳光转化为可用于电力供应的直流电。
太阳能电池主要包括晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和染料敏化太阳能电池等。
在这些太阳能电池中，材料化学技术可以使电池的性能得到改进和增强。
例如，染料敏化太阳能电池中的光敏染料的合成和化学结构的优化可以改进其发光效果，使电池的效率得到提高。
此外，研究与改进太阳能电池材料的稳定性也是当前该领域研究的热点之一。
三、材料化学在锂离子电池中的应用锂离子电池是广泛应用于手机、笔记本电脑和电动车等领域的一种重要电池。
在锂离子电池中，材料化学的研究主要集中在正极材料、负极材料和电解质材料等方面。
例如，锂离子电池的正极材料主要是钴、镍、锰和铁等材料，材料化学家们通过合成新型锂离子电池正极材料，增强了电极材料的性能，提高了电池的能量密度和功率密度。
此外，在负极材料和电解质材料的研究中，材料化学的技术也能够有效地解决锂离子电池中的副反应和安全问题。
四、材料化学在超级电容器中的应用超级电容器是新型高能量密度、高功率密度电子能量储存器材料。
与一般电池相比，超级电容器具有更高的储存能量和更长的寿命。
在超级电容器的研究中，材料化学技术主要是通过没有铅酸钎料和铅酸氢钠等低成本、可再生材料的生产，来提高超级电容器的能量密度和循环稳定性。
化学与新能源
化学与新能源化学与新能源随着工业化进程的加快和人类对能源需求的不断增长，传统能源逐渐被开采完毕，亟需寻找新的能源来源。
而化学作为一门研究物质的学科，对于新能源的研究有着重要的意义。
化学在新能源领域的应用非常广泛。
其中，太阳能是一种非常重要的新能源资源。
太阳能光伏发电技术就是通过化学材料完成。
太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的装置，是太阳能利用的重要手段。
太阳能电池通常是用具有光电性质的材料制成，在太阳光的照射下，材料释放带负电荷的电子，从而产生电流。
这些光电材料通常是特定合金或半导体材料，化学领域的研究人员通过对光电材料的性质和结构的研究，不断提高太阳能电池的转换效率和稳定性。
另外，化学在新能源领域的另一重要应用就是燃料电池。
燃料电池是一种通过化学反应直接将燃料的化学能转化为电能的装置。
燃料电池可以使用各种燃料，如氢气、甲醇等，并且具有高效率和低碳排放的特点。
化学领域的研究人员通过不断研发新的催化剂和电解质材料，提高燃料电池的效率和稳定性，推动燃料电池的商业化应用。
此外，化学还在新能源领域中发挥着关键的作用。
比如，储能技术。
新能源如风能和太阳能具有间歇性和不稳定性的特点，而储能技术可以将这些能源转化为稳定可靠的电能。
化学储能技术主要包括电化学储能和热化学储能。
电化学储能是利用电化学反应将电能转化为化学能，如利用锂离子电池和超级电容器储能。
热化学储能则是利用化学反应产生热能并储存起来，如利用高温热能储存系统储存太阳能和风能。
化学与新能源的结合还表现在对能源转化和利用过程中的环境保护。
化学合成技术可以帮助提高化石燃料的利用效率，减少废气中的有害物质排放，减轻对环境的污染。
此外，化学也可以通过催化剂的应用，促进化石燃料的转化为清洁能源，如将煤转化为气体燃料或液体燃料。
总的来说，化学是新能源研究领域非常重要的一门学科。
通过对材料、反应和能源转化机理的研究，化学可以提供创新的解决方案，推动新能源的开发和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学与新能源姓名：欧阳世文专业：包装工程班级：1402班学号：***********化学与新能源摘要：当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以，必须寻找新的能源。
新能源有别于传统化石能源，具有清洁无污染、安全高效率等优点。
而化学新能源是将化学能直接转化成电能，如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等，具有广阔的应用发展前景。
本文就化学在氢能源、燃料电池、储氢材料和太阳能电池材料中的研究和应用进行了述评与总结。
关键字：氢能源可燃冰塑料燃料电池储氢材料1. 引言新能源又称非常规能源。
是指传统能源之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等本文通过对化学在燃料电池、储氢材料和太阳能电池材料中某些关键问题的应用和研究现状的介绍, 旨在希望理论化学在能源的存储与转换这个领域中得到更深入的应用。
2. 2.1 氢能源作为现有主要燃料的汽油和柴油，生产它们几乎完全依靠化石燃料。
随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。
氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的能源的同时人们期待的新的能源。
氢位于元素周期表之首，它的原子序数为1，在常温常压下为气态，在超低温高压下又可成为液态。
作为能源，氢有以下特点：2.1.1. 所有元素中，氢重量最轻。
在标准状态下，它的密度为0.0899g/L；在-252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢就可变为固态氢。
2.1.2.所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，2 因此在能源工业中氢是极好的传热载体。
2.1.3. 氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。
据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大90O0倍。
2.1.4. 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142.351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
2.1.5. 氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。
2.1.6. 氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。
2.1.7. 氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。
用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用。
2.1.8. 氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
由以上特点可以看出氢是一种理想的新的能源。
目前液氢已广泛用作航天动力的燃料，但氢能的大规模的商业应用还有待解决以下关键问题：（1）. 廉价的制氢技术。
因为氢是一种二次能源，它的制取不但需要消耗大量的能量，而且目前制氢效率很低，因此寻求大规模的廉价的制氢技术是各国科学家共同关心的问题。
（2）. 安全可靠的贮氢和输氢方法。
由于氢易气化、着火、爆炸，因此如何妥善解决氢能的贮存和运输问题也就成为开发氢能的关键。
许多科学家认为，氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源。
氢能是一种二次能源，因为它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不象煤、石油和天然气等可以直接从地下开采。
在自然界中，氢已和氧结合成3 水，必须用热分解或电分解的方法把氢从水中分离出来。
如果用煤、石油和天然气等燃烧所产生的热或所转换成的电分解水制氢，那显然是划不来的。
现在看来，高效率的制氢的基本途径，是利用太阳能。
如果能用太阳能来制氢，那就等于把无穷无尽的、分散的太阳能转变成了高度集中的干净能源了，其意义十分重大。
目前利用太阳能分解水制氢的方法有太阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等等。
利用太阳能制氢有重大的现实意义，但这却是一个十分困难的研究课题，有大量的理论问题和工程技术问题要解决，然而世界各国都十分重视，投入不少的人力、财力、物力，并且业已取得了多方面的进展。
因此在以后，以太阳能制得的氢能，将成为人类普遍使用的一种优质、干净的燃料。
2.2储氢材料氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体, 正引起人们越来越广泛的关注, 受到世界各国的高度重视。
氢能应用的关键是氢的储运, 而储氢材料则是研究的焦点。
美国能源部(DOE) 关于储氢材料的应用标准为氢气储存的质量能量密度和体积能量密度应分别达到617wt%和62kgPm。
根据氢与材料作用方式, 储氢材料可分为两类。
一类是氢以化学吸附储存于材料之中, 这类材料储氢量大, 但脱氢较困难; 另一类属物理吸附, 虽储氢能力有限, 但氢易于脱附。
理想的储氢材料应是氢以分子状态吸附但吸附能应介于物理吸附与化学吸附之间。
近年来, 关于储氢材料的研究层出不穷, 理论研究主要集中在金属氢化物、合金、金属有机骨架及一些新型储氢材料等。
储氢的机理H2在金属或合金的粉末表面吸附，H-H键断裂，H原子侵入到金属原子之间的间隙，形成固溶体，H由外向内进一步扩散，形成饱和固溶体，与剩余H2形成金属氢化物。
化学储氢材料：金属氢化物储氢材料，典型的例子是MgH2 , 其理论储氢容量高达717wt% , 且镁的价格低廉, 储量丰富。
直接应用MgH2 的主要障碍是脱氢温度高、速度慢。
稀土金属合金是较有前途的合金储氢材料, 具有单位体积内高的氢储存容量以及在温和条件下吸附氢的能力。
这些合金材料中氢的吸附和脱附性质依赖于4 合金组成和金属与氢的相互作用。
一般来说, 这些合金材料结构较为复杂, 容纳氢的能力取决于多种因素, 如合金中空隙的大小和形状、空隙周围原子的化学性质、氢和配位原子的距离等。
Li2N2H 化合物是一种新颖且有前途的具有高质量密度的储氢材料, LiNH2 的分解需要较高的温度。
实验表明用Mg 部分替代Li 可降低分解温度。
Zhang 等用PBE 泛函比较研究了LiNH2 和部分Li被K 或Mg 取代后的体系。
结果分析揭示, Li 被取代后, 改变了金属与氮成键强度, 使得N-H键减弱。
Mg 的影响较K 更为显著, 从微观层次上阐明了实验事实。
2.3燃料电池从本质上讲，它是一种电化学的发电装置，等温地按电化学方式，直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程，不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，因此正在成为理想的替代能源。
燃料电池的演化过程2.3.1燃料电池的演化过程燃料电池是一种新型的无污染、高效率汽车、游艇动力和发电设备，在本质上是一种能量转化装置。
1839年，格罗夫发表了第一篇有关燃料电池研究的报告。
1889年，蒙德和朗格尔采用了浸有电解质的多孔非传导材料为电池隔膜，一铂黑为电催化剂，以钻孔的铂或金片为电流收集器组装出燃料电池。
但此后的一段时间里，奥斯卡尔德等人在探索燃料电池发电过程的实验都因为反映速度太慢而使实验没有成功。
与此同时，热机研究却取得了突破性进展并成功运用而迅速发展。
因此燃料电池技术在数十年内没能取得大的进展。
直到1923年，由施密特提出了多孔气体扩散电极的概念，在此基础上，培根提出了双孔结构电池概念，并成功开发出中温度培根型碱性燃料电池。
以此为基础，经过一系列发展，这项燃料电池技术得到了突飞猛进的发展。
在20世纪60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料电池系统，并成功应用于宇航飞行，使得燃料电池进入了应用阶段。
2.3.2 燃料电池的基本工作原理燃料电池是一种能量转化装置，它就是按电化学原理，即原电池工作原理，等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为5 电能，因而实际过程是氧化还原反应。
从本质上说是水电解的一个“逆”装置。
电解水过程中，通过外加电源将水电解，产生氢和氧；而在燃料电池中，则是氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。
因此，燃料电池的基本结构与电解水装置是相类似的，它主要由4部分组成，即阳极、阴极、电解质和外部电路。
其阳极为氢电极，阴极为氧电极。
通常，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂，目的是用来加速电极上发生的电化学反应。
两极之间是电解质，电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。
燃料电池的工作原理如下(以磷酸型或质子交换膜型为例)：(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；(2)在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为2个氢离子，即质子，并释放出2个电子；(3)在电池的另一端，氧气(或空气) 通过管道或导气板到达阴极，同时，氢离子穿过电解质到达阴极，电子通过外电路也到达阴极；(4)在阴极催化剂的作用下，氧与氢离子和电子发生反应生成水；与此同时，电子在外电路的连接下形成电流，通过适当连接可以向负载输出电能。
(2)1．3 燃料电池的特点由上所述可知，燃料电池在本质上是电化学转化装置，它能够通过电化学过程直接将化学能转化为电能和热能，因而具有如下优点：1) 干净清洁。
利于环保，可减少二氧化碳的排放；无噪音，并自给供水；2)高效。
由于其转化过程没有经过热机过程，因此效率高。
3)适用性。
由于污染小，无噪音，可靠，可使用于终端用户，因而可减少各种损失，并节省设备投资。
4)可调制性。
由于它是组合的结构，因而可以调节，以满足需求。
5)燃料多样性。
由于燃料可以是氢气、天然气、煤气、沼气的功能碳氢化合物燃料。
基于以上特点。
燃料电池成为绿色能源技术发展的重点。
成为本世纪最有发展前途的技术之一。
2 国内外燃料电池的最新进展(3) 碱性燃料电池（AFC）AFC 技术是第一代燃料电池技术，已经在20世纪60年代就成功地应用于航天飞行领域。
它是最早开发的燃料电池技术。
目前德国一家公司开发的AFC 在潜艇动力实验上获得了成功。
国内对AFC 的研究工作是从20 世纪60年代开始的，主要是集中在中科院的下属研究机构。
武汉大学和中科院长春应化所在上世纪60年代中期即开始对AFC 进行基础研究。
上世纪70年代，由于6 航天工业的需求，天津电源研究所研制出lkW AFX2系统。
与此同时，A 型号(即以纯氢、纯氧为燃料和氧化剂)、B 型号(即以N2H4分解气、空气氧为燃料和氧化剂)燃料电池系统也在中科院大连化物所研制成功。
此外，其它的研究机构也都展开了对AFC 的研究。