本论文采用第一性原理计算方法结合巨正则蒙特卡洛方法,对几种典型的新型储氢材料进行了理论模拟计算。本文主要研究内容大致分为两部分。第一部分研究了较为热门的络合物NaAlH4和LiBH4,发现掺杂手段可在一定程度上解决其释氢难的问题;第二部分研究了金属有机框架材料MOF-5氢气存储量低的问题,对实验制备具有重要指导意义。对LiBH4的释氢,研究了 Nb在它的(010)表面的催化放氢过程。发现Nb元素在络合物表面最稳定吸附位是B原子的顶位,其次是两个B原子的桥位。表面都有NbH2和NbB2相生成。Nb原子对B原子有电子给体作用,使得B原子的电负极性减弱。这有利于H原子的脱离。对NaAlH4释氢,首先研究了 Ti和Nb在其块体材料和(001)表面的催化。Ti和Nb在块体材料中,主要占据Al位,且周围H空穴的存在对Ti和Nb的掺杂占位具有重要作用。Ti和Nb在表面时都趋向于占据次表层及以下层间隙位。Ti(Nb)掺杂 NaAlH4 时,有 TiAlx(NbAlx)相和 TiHx(NbHx)相生成。其次主要研究了 Li2Ti和K2Ti共掺杂NaAlH4。Ti-H相强度在Li2Ti掺杂体系中强于K2Ti掺杂,而Ti-Al相强度在K2Ti掺杂体系中强于Li2Ti掺杂。对MOF-5的吸氢,在77 K和297 K下,当压强高于一定值,掺杂了有机链体的MOFs比纯净MOF-5具有更好的吸氢效果。与MOF-5中原始的BDC链相比,ADC链具有更多的活跃电子,可以极化周围的H原子或者H2分子。ADC链体的长度较长,引入了更大的孔径,减少了氢气吸附过程中的位阻效应。Ni和Ca掺杂MOF-5没有表现出现明显的促进氢气吸收的效果。