Li₃N可以大量可逆吸放氢,其吸放氢反应分两步进行,即Li₃N+2H₂（?） Li₂NH+LiH+H₂ （?）LiNH₂+2LiHLi₃N的表面状态对氢化反应影响甚大,特别是吸氢过程的初始时期,因此采用第一性原理方法研究了H₂分子在Li₃N（110）,Li₃N（100）和Li₂NH（110）晶面的表面吸附情况。第二章,通过研究H₂/Li₃N（110）体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H₂分子吸附在N桥位要比吸附在其它位置稳定,此时在Li₃N（110）面形成两个—NH基,其吸附能为1.909eV,属于强化学吸附;H₂与Li₃N（110）面的相互作用主要是H 1s轨道与N 2s,2p轨道重叠杂化,N与H之间形成共价键;N桥位吸附时H₂分子的离解能垒为1.63eV,表明在一定热激活条件下H₂分子在Li₃N（110）表面会发生离解吸附。N顶位吸附时,优化结束后形成—NH₂基,但吸附能为负值,即该吸附方式不稳定,可见Li₃N（110）面与H₂反应不易直接生成LiNH₂。第三章,通过研究Li₃N（100）/H₂体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H₂分子在Li₃N （100）晶面主要是化学吸附,但也可以发生物理吸附。在表面终止原子为Li和N的Li₃N （100）表面,吸附的最稳定结构中H₂分子被解离,最终H原子分别趋于两个N原子的顶位,形成两个–NH基,吸附能为5.157 eV,属于强化学吸附;此时H₂分子与Li₃N（100）表面的相互作用主要源于H 1s轨道与Li₃N表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N—H键为共价键。在表面终止原子为Li的Li₃N （100）表面,吸附的最稳定结构中H₂分子也被解离,H原子趋于穴位,吸附能为2.464 eV,也属于强化学吸附;此时Li和H之间为较强的离子键相互作用。第四章,通过研究Li₂NH（110）/H₂体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H₂分子吸附在Li长桥位时会发生解离,在Li₂NH（110）面形成了-NH₂基,其吸附能为1.178eV,属于强化学吸附,此时吸附最稳定。此时,-NH₂基中的H原子与Li₂NH表面的相互作用主要源于H 1s轨道与Li₂NH表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N—H键为共价键;另一个H原子与Li₂NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用。H₂分子的解离能垒为1.31eV,表明在一定热激活条件下H₂分子在Li₂NH（110）表面会发生解离吸附。N顶位吸附时,优化结束后形成NH₃,但吸附能为负值,即该吸附方式不稳定,可见Li₂NH（110）面与H₂反应不易直接生成NH₃。