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研究成果
Hydrogen Storage Properties of a Mg-Ni Nano-composite Co-precipitated from Solution

在国际重要期刊《The Journal of Physical Chemistry C》发表了采用共沉淀法,以萘基锂为还原剂,在四氢呋喃溶液中同时还原氯化镁及氯化镍,制备纳米Mg-Ni纳米复合材料的研究成果《Hydrogen Storage Properties of a Mg-Ni Nano-composite Co-precipitated from Solution》(IF=4.835,J. Phys. Chem. C, 2014, 118 (32), 18401–18411)。镁基储氢材料具有储氢量大(7.6wt%)、环境友好、资源丰富、成本低等优点,但其吸放氢热力学及动力学性能较差,制约了其实际应用。纳米化及催化剂添加是改善镁基储氢材料储氢性能的有效手段。本研究致力于TEM观察表明,较小的Ni纳米颗粒均匀分布在颗粒尺寸为10-20 nm 的Mg颗粒表面。首次吸氢温度低于225℃时,在Mg-Ni 复合材料吸氢相中发现了γ-MgH2 相。与纯镁相比较,Mg-Ni纳米复合材料的吸放氢动力学性能显著提高:吸氢温度为125℃,Mg-Ni纳米复合材料45s内吸氢量达到了最大吸氢量的85%,且吸氢活化能为57.4 kJ/mol H2。氢化的Mg-Ni 纳米复合材料的放氢温度显著降低,初始放氢温度降低到了244.5℃,放氢活化能为139.1 kJ/mol H2。Mg-Ni纳米复合材料的吸放氢生成焓分别为 -70.0 kJ/mol H2 and 70.7 kJ/mol H2,略低于纯镁标准生成焓,纯镁吸放氢热力学性能有一定改善。纳米化及吸放氢循环过程生成的Mg2Ni的催化作用是提高Mg-Ni纳米复合材料储氢性能的主要原因。 本研究成果对镁基储氢材料的发展具有重要参考意义。

 

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