1. 本选题研究的目的及意义
氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源载体,在未来能源结构转型中扮演着至关重要的角色。
然而,安全高效的储氢技术是实现氢能大规模应用的关键瓶颈之一。
金属氢化物储氢作为一种极具潜力的储氢技术,具有储氢密度高、安全性好、可逆性强等优点,近年来受到广泛关注。
2. 本选题国内外研究状况综述
金属氢化物储氢作为一种极具潜力的储氢技术,近年来在国内外受到了广泛关注和研究。
1. 国内研究现状
我国在金属氢化物储氢领域的研究起步相对较晚,但近年来发展迅速,在基础研究和应用开发方面取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面:
1.金属氢化物储氢的基本原理:研究金属与氢气相互作用的物理化学过程,阐述金属氢化物的形成机制、结构特征以及影响储氢性能的关键因素,为后续的模拟研究奠定理论基础。
2.金属氢化物储氢的模拟方法:介绍常用的模拟方法,包括密度泛函理论、分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟、相场模拟以及机器学习方法等,并比较分析各种方法的优缺点和适用范围。
3.金属氢化物储氢性能模拟:利用选定的模拟方法,对不同金属氢化物材料的吸放氢平台压力、储氢容量、吸放氢动力学、循环稳定性等关键性能指标进行预测和评估,并分析影响储氢性能的关键因素。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论模拟与实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研:系统查阅国内外相关文献,了解金属氢化物储氢领域的研究现状、发展趋势以及存在的问题,为本研究提供理论基础和研究方向。
2.模拟方法选择:根据研究目标和内容,选择合适的模拟方法,如密度泛函理论、分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟等,并对所选方法进行详细的介绍和比较分析。
3.模型构建与参数优化:根据所选模拟方法,构建金属氢化物储氢的模拟模型,并对模型参数进行优化,确保模型的准确性和可靠性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于多尺度模拟方法,构建金属氢化物储氢的多层次模型,从原子尺度、微观尺度和宏观尺度揭示金属氢化物储氢的微观机理和宏观性能之间的关系。
2.结合机器学习方法,构建金属氢化物储氢性能预测模型,实现对不同金属氢化物材料储氢性能的快速、准确预测,为新型高性能材料的设计提供理论指导。
3.针对特定应用场景,设计优化金属氢化物储氢系统,评估其工作效率、安全性以及成本,为实际应用提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
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