文献类型：会议

作　　者：石睿 闫浩兴 张纪光 刘雅娜 王军 李李泉 朱云峰

作者单位：南京工业大学材料科学与工程学院,江苏先进无机功能复合材料协同创新中心

会议文献：中国稀土学会2023学术年会、第十五届中国包头·稀土产业论坛摘要集

会议名称：中国稀土学会2023学术年会、第十五届中国包头·稀土产业论坛

会议日期：20230815

会议地点：中国内蒙古包头

出版日期：20230800

语　　种：中文

摘　　要：镁基氢化物是理想的储氢材料,但缓慢的脱氢动力学和相对较高的操作温度阻碍了其实际应用。由于氢在氢化物内部的扩散速率缓慢,大颗粒镁基储氢材料的脱氢温度一直居高不下。本研究报告了一种结合局部共晶和表面功能化处理的新型改性策略,可大幅改善大颗粒镁基金属氢化物的脱氢行为。借助Mg-Ni间的局部共晶反应,通过一步气固工艺制备了典型的镁镍基复合材料MgNiH,并获得了分布良好的核壳结构。随后对合成的MgNiH进行了简单的表面功能化处理。结果表明,表面功能化处理后氢化物脱氢性能得到了极大改善:脱氢峰值温度从395℃降至275℃,脱氢活化能从114.3 kJ/mol H降至59.0 kJ/mol H,展现出的性能与部分纳米氢化物相当。结合密度泛函理论计算,我们提出了一种潜在的脱氢机理:表面功能化过程中产生的Mg（OH）可削弱Mg-H键,并通过静电作用诱导脱氢,脱氢后,大颗粒氢化物内部的氢原子继续沿着MgNiH脱氢过程中因体积收缩产生的微裂缝扩散到表面,使块状氢化物继续脱氢。该研究为设计低成本、高活性、空气稳定的金属氢化物提供了新的视角,并在一定程度上促进了氢能的工业化应用。

关 键 词：镁基储氢  表面工程  脱氢温度  

分 类 号：TB34[材料类]