中科院大連化物所儲氫材料研究取得新進展

　　近日，中科院大連化物所陳萍、吳國濤研究員復合氫化物材料化學研究團隊在儲氫材料研究方面取得新進展，通過多組分氫化物復合，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德國先進能源材料雜志上。

　　氫是一種潔凈的能源載體，能夠使可再生能源和核能得到有效的儲存與利用。氫氣在凝聚態物質中高效存儲目前仍是氫能大規模應用的瓶頸。研究團隊設計的金屬氨基化合物儲氫體系中，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。但是該體系仍需要較高的吸氫溫度（150℃）和放氫溫度（180℃），因此利用燃料電池的廢熱不足以為加氫及脫氫提供熱源。近年來，多家國內外科研機構對該材料進行研究，力圖改善材料脫氫熱力學和動力學兩方面的性能。

　　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儲氫體系的脫氫反應焓變由44kJ/mol H2降低到24kJ/mol H2，并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起到了類似于“溶劑”的作用，穩定了材料吸脫氫反應中的中間體及產物，改變了反應機理，有效降低了反應焓值和動力學能壘。為儲氫材料的優化提供了一條新思路。

　　上述研究工作得到國家杰出青年基金、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。