金属氮氢化物储氢材料研究进展

王新华1,王书忠1,郑皓元1,2,刘海镇3,王利4（1.浙江大学材料科学与工程学院；2.广西民族大学化学化工学院；3.广西大学物理科学与工程技术学院；4.包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室）

摘要：金属氮氢化物储氢体系,以Li-Mg-N-H 为典型代表,凭借其出色的储氢容量、良好的吸放氢可逆性以及较为理想的热力学性能,被认为是当前最具应用潜力的固态储氢材料之一。然而,该体系面临的核心挑战在于其吸放氢反应的复杂性以及较高的动力学能垒。本文系统综述了该体系的主要成分组成与储氢性能、性能优化手段(包括化学成分调控、纳米结构设计、催化改性)以及实际应用等方面的进展。在催化改性方面,重点介绍碱金属基化合物、金属硼氢化物、过渡金属及其化合物、稀土化合物、碳材料等催化剂的改性效果和作用机制。最后,探讨了该体系实际应用亟待解决的关键研究方向。

关键词：储氢材料；金属氮氢化物；Li-Mg-N-H 体系；储氢动力学；储氢热力学