從材料學角度解析新材料在氫能的制備、存儲、利用全過程的作用基於新研究進展撰寫，聚焦新能源、新材料的重點、熱點領域

●第1章引言1
1.1氫能的發展機遇與挑戰2
1.1.1能源與環境2
1.1.2氫能應用前景3
1.2氫能利用對新材料的需求4
1.2.1氫氣制取4
1.2.2氫氣分離與純化5
1.2.3氫氣儲存6
1.2.4氫能應用7
1.3面向未來能源戰略需求發展氫能7
參考文獻9

第2章制氫用新材料11
2.1電催化13
2.1.1基本原理與設計13
2.1.2金屬基電催化材料16
2.1.3非金屬基電催化材料46
2.1.4單原子電催化劑50
2.2光電化學催化54
2.2.1基本原理與設計54
2.2.2單結光電化學材料與性能62
2.2.3多結光電化學材料與性能78
2.3其他催化方法89
2.3.1光催化89
2.3.2熱催化與光熱催化95
2.4其他制氫方法98
2.4.1化石燃料制氫98
2.4.2生物質制氫102
2.5本章小結105
參考文獻108

第3章氫氣分離與提純用新材料127
3.1氫氣分離膜簡介129
3.2二維材料在氫氣分離中的應用132
3.2.1二維納米片膜133
3.2.2層狀結構膜136
3.3金屬有機框架材料在氫氣分離中的應用152
3.3.1金屬有機框架膜的制備153
3.3.2金屬有機框架膜的優化157
3.3.3金屬有機框架膜的主要問題與解決思路167
3.3.4金屬有機框架材料在氫同位素分離中的應用173
3.4本章小結181
參考文獻182

第4章儲氫新材料189
4.1金屬氫化物191
4.1.1鎂基合金194
4.1.2過渡金屬鈦/鋯/釩基合金200
4.1.3稀土基合金203
4.2配位氫化物206
4.2.1金屬鋁氫化物206
4.2.2金屬硼氫化物209
4.2.3金屬氮氫化物211
4.2.4氨硼烷214
4.3有機化合物216
4.3.1液體有機氫化物216
4.3.2金屬有機框架化合物219
4.3.3共價有機框架化合物223
4.3.4多孔聚合物225
4.4碳基材料228
4.4.1超級活性炭229
4.4.2碳納米纖維230
4.4.3碳納米管232
4.4.4石墨烯234
4.5其他儲氫材料237
4.5.1籠形水合物237
4.5.2中空玻璃微球239
4.5.3沸石240
4.6本章小結242
參考文獻243

第5章氫能轉換中的新材料253
5.1燃料電池中的新材料255
5.1.1基本原理與設計255
5.1.2電解質材料262
5.1.3電極及催化材料268
5.1.4電解質隔膜材料293
……

本書從當前氫能利用面臨的問題和挑戰入手，結合編者所在團隊在新能源材料方面的研究成果及國內外新的科研進展進行編寫。本書圍繞氫能利用各環節所涉及的新材料，介紹新材料在制氫、氫氣分離與提純、儲氫及氫能轉換等方面的應用，並對氫能利用中新材料的發展趨勢進行展望。本書既有基礎理論的介紹，也有專業應用技術的總結，不僅可作為氫能應用技術等專業研究人員的參考書，也適合對新能源材料感興趣的非專業讀者閱讀。

朱宏偉 編