大連化物所儲氫材料研究獲進展

據中國科學院網站報道

，近日中國科學院大連化學物理研究所複合氫化物材料化學研究組研究員陳萍
、吳國濤團隊在儲氫材料研究方麵取得新進展，通過多組分氫化物複合
，顯著改善了Mg(NH2)2-LiH儲氫材料的吸脫氫熱力學和動力學性能，實現了100℃以下可逆吸脫氫，相關研究成果發表在《先進能源材料》（Advanced Energy Materials，DOI:10.1002/aenm.201602456）上。

氫(qing)是(shi)一(yi)種(zhong)潔(jie)淨(jing)的(de)能(neng)源(yuan)載(zai)體(ti)，能(neng)夠(gou)使(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)和(he)核(he)能(neng)得(de)到(dao)有(you)效(xiao)的(de)儲(chu)存(cun)與(yu)利(li)用(yong)。但(dan)是(shi)，氫(qing)氣(qi)在(zai)凝(ning)聚(ju)態(tai)物(wu)質(zhi)中(zhong)高(gao)效(xiao)存(cun)儲(chu)目(mu)前(qian)仍(reng)是(shi)氫(qing)能(neng)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)的(de)瓶(ping)頸(jing)。由(you)該(gai)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)設(she)計(ji)的(de)金(jin)屬(shu)氨(an)基(ji)化(hua)合(he)物(wu)儲(chu)氫(qing)體(ti)係(xi)中(zhong)，Mg(NH2)2-LiH材料具有較高的儲氫容量（5.6wt%）和較好的可逆性，被認為是最具車載實用前景的儲氫材料之一。但是該體係仍需要較高的吸氫溫度（150℃）和放氫溫度（180℃）
，因(yin)此(ci)利(li)用(yong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)廢(fei)熱(re)不(bu)足(zu)以(yi)為(wei)加(jia)氫(qing)及(ji)脫(tuo)氫(qing)提(ti)供(gong)熱(re)源(yuan)。近(jin)年(nian)來(lai)，多(duo)家(jia)國(guo)內(nei)外(wai)科(ke)研(yan)機(ji)構(gou)對(dui)該(gai)材(cai)料(liao)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)，力(li)圖(tu)改(gai)善(shan)材(cai)料(liao)脫(tuo)氫(qing)熱(re)力(li)學(xue)和(he)動(dong)力(li)學(xue)兩(liang)方(fang)麵(mian)的(de)性(xing)能(neng)。

該研究團隊通過深入研究三種輕質元素氫化物LiBH4、Mg(NH2)2和LiH之間的協同作用，成功將Mg(NH2)2-LiH儲氫體係的脫氫反應焓變由44kJ/mol H2降低到24kJ/mol H2，並使熱力學可行工作溫度降至室溫（25℃）以下。在180℃時，材料的脫氫平衡分壓達到約100大氣壓。實測的最低脫氫和吸氫溫度分別降至98℃和53℃，是目前已報道的Mg(NH2)2-LiH材料所能達到的最低工作溫度。機理研究表明
，LiBH4起到了類似於“溶劑”的de作zuo用yong，穩wen定ding了le材cai料liao吸xi脫tuo氫qing反fan應ying中zhong的de中zhong間jian體ti及ji產chan物wu，改gai變bian了le反fan應ying機ji理li，有you效xiao降jiang低di了le反fan應ying焓han值zhi和he動dong力li學xue能neng壘lei。該gai項xiang研yan究jiu為wei儲chu氫qing材cai料liao的de優you化hua提ti供gong了le一yi條tiao新xin思si路lu。

上述研究工作得到國家傑出青年基金、教育部能源材料化學協同創新中心（iChem）
、Helmholtz-CAS研究合作項目和國家自然科學基金的支持。