车载燃料电池是最具有发展潜力的氢能应用方向，而安全、高效、经济的车载储氢技术更是其中的重中之重。金属氢化物（MH），如镁基、稀土合金、过渡金属等材料，具有氢吸附能大、储氢容量大且释放氢气纯度高、操作压力低等优势。氢化镁（MgH2）兼具较高储氢容量（7.6 wt%）和高效可逆循环的优势，拥有巨大的储氢市场前景。然而，Mg-H 键十分稳定，放氢时温度高，较高的放氢温度更易导致 Mg/MgH2团聚。本论文利用六方氮化硼原位装载NixB，Ni原子通过Ni-B键引入多孔h-BN基体，有效地限制了纳米粒子的生长。DFT计算确定Ni4B3、Ni2B和Ni3B分别是催化氢吸收和解吸的位点。该复合材料在200°C下的氢容量约为7.0 wt%，在10分钟内释放约4.5 wt%的H2，具有快速的动力学和稳定可逆吸脱氢循环。研究结果表明，Ni/NixB催化剂可以显著改善MgH2的加氢/脱氢，为开发实用的储氢系统提供了一条潜在的途径。作者创新性地提出并制备了这种高效的储氢复合材料，为MgH2基储氢材料的发展提供了指导。
该研究结果以“In situ construction of dual-functional Ni/NixB catalysts for the hydrogenation and dehydrogenation of magnesium hydride”为题发表在材料化学类2区TOP期刊Journal of Materials Chemistry A上。梁慧老师为第一作者和共通讯作者。
文章链接https://doi.org/10.1039/D4TA05395H