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利用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法计算并研究了金属离子和水分子的相互作用（M：nH2O，其中M=Li＋，Mg2＋，Ca2＋，和Al3＋，n=1-8），同时也讨论了不同数量氢分子与M：nH20复合物的相互作用（即M：nH2O：2nH2）．当金属离子和水分子相互作用，水分子被极化，水的极性增强，极大增强了金属离子的储氢能力．实验上发现Mg2＋离子在苯环上吸附三个水分子能形成一种稳定结构，其储氢能力能达到10 wt％以上．