本书为《计算材料》分册。《材料科学系统工程发展战略研究——中国版材料基因组计划》重大项目的启动揭开了材料开发设计的序幕。本书着力从发展理论方法、开发高效光催化以及新型能源等方面来论述开发设计材料的原理和方法。全书共七章，主要包括第一性原理方法、分子动力学方法、光催化基本原理、高效光催化材料设计、光解水制氢设计以及新型能源材料的开发等内容。本书注重论述最前沿的理论方法、光催化材料的最新成就和最新进展，以及作者在多年科研实践中的经验和体会。