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氢是宇宙中最丰富的元素，它的燃烧产物清洁无污染，因此氢能作为一种绿色清洁能源而备受关注。氢气的存储是氢能应用过程中遇到的最大困难，储氢技术的改进可有效解决氢气的存储问题。近年来，人们发现了一种新型的B-N-H储氢材料M(BH4)m·nNH3(M=metal)，它具有高质量储氢密度和良好的脱氢性能，是最有发展前途的储氢材料之一。本文以LiBH4·NH3为研究对象，采用VASP软件包，基于广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论，采用投影缀加波(PAW)并以平面波为基函数来处理原子核及内层电子与价电子之间的相互作用，电子交换相关能选用PW91函数描述。首先研究分析了LiBH4·NH3原胞的结构、H原子解离能及电子结构等性质，然后分别用Mg、Al、Zn原子取代LiBH4·NH3中的Li原子，研究了取代、取代-空位缺陷、取代-弗伦克尔缺陷三种情况对LiBH4·NH3释氢性能的影响。本论文的研究内容主要分为三部分(即第三章到第五章)：第一部分，通过对LiBH4·NH3的晶体结构的研究发现B-H和N-H之间存在强烈地相互作用。Bader电荷表明Li与[BH4]单元之间主要是离子键，[NH3]基团几乎为中性。对H原子解离能的计算、QTAIM分析及态密度的分析，进一步确定了B-H和N-H间相互作用类型以及键的强弱。同时，体系中Li-N之间存在一定的弱相互作用，在脱氢过程中可有效抑制氨气的释放。因此，减弱B-H、N-H原子间相互作用和加强金属原子与N原子间(M-N)相互作用是这类储氢材料放氢的关键。第二部分，用轻金属原子Mg、Al分别取代LiBH4·NH3中一个Li原子，分别研究了取代、取代-空位缺陷以及取代-弗伦克尔缺陷三种情况对LiBH4·NH3晶体结构以及原子间成键作用的影响。对于Mg、Al取代而言，Mg取代比Al取代更容易发生，且Mg取代使得B-H和N-H间相互作用减弱的更为明显，Mg-N间相互作用强于Al-N间的相互作用，因此Mg取代可以更好地改善LiBH4·NH3的脱氢性能。取代和空位缺陷同时存在时，两者具有协同促进作用，B-H和N-H间的相互作用减弱，Metal(Mg、Al)-N原子之间的相互作用加强，有利于氢气的脱去和氨气的抑制。取代和弗伦克尔缺陷同时存在有利于氢空位-间隙对的形成，有助于氢在晶胞内扩散。第三部分，以过渡金属原子Zn作为取代原子，分别研究了Zn取代、Zn取代-H空位缺陷以及取代-弗伦克尔缺陷这三种情况对LiBH4·NH3结构和性质的影响。对于单纯地Zn取代体系而言，自旋极化对其影响不大，取代后B-H和N-H间相互作用减弱，促进氢气的释放，金属原子与N之间相互作用加强，抑制NH3的释放。在过渡金属Zn原子取代的基础上，再在晶胞中引入氢空位，氢空位及金属原子取代双缺陷对LiBH4·NH3放氢性能的协同影响较大。Zn取代增加了形成氢空位的可能性，在元素取代的基础上增加氢空位增强了LiBH4·NH3体系的放氢能力，有效降低B-H、N-H间的相互作用，有利于氢的释放。在Zn取代和弗伦克尔缺陷同时存在情况下，氢空位-间隙对更容易形成，从而改善LiBH4·NH3的H扩散特性。本文创新：1.运用电子密度拓扑分析方法对晶胞中的结构单元模型进行计算，定量地判断体系中原子间键的强度和H原子脱出的难易程度。2.研究发现金属取代有利于晶胞中氢空位的形成，金属取代和氢空位两种缺陷同时存在时对氢的释放具有协同促进作用。3.通过对弗伦克尔缺陷对的研究发现，Mg、Al、Zn取代使这种缺陷对容易形成，从而有利于氢在晶胞内扩散。