上海大学材料学院高性能结构功能材料超常冶金与制备团队在高性能镁基储氢材料研究方面取得新的进展，相关成果以“Titanium-Nickel Dual Active Sites Enabled Reversible Hydrogen Storage of Magnesium at 180 °C with Exceptional Cycle Stability”为题，发表在本领域顶刊《Advanced Materials》（大类一区，IF=32.086）。该成果由通讯单位上海大学和重庆大学联合研究取得，鲁杨帆教授、罗群研究员和李谦教授为共同通讯作者。镁基储氢材料 (Mg/MgH2) 因其储氢容量高 (7.6 wt.%)、资源丰富和安全性好等特点备受关注，但其实际应用仍受制于放氢温度高 (≥300°C)、中温放氢动力学缓慢和循环寿命差等瓶颈。传统催化剂难以协同调控Mg/MgH2吸放氢反应中的多步骤动力学 (氢吸附-解离-扩散和MgH2形核)。因此，本研究团队开发了一种具有双活性位点的Mg2Ni@Ti-MgO催化剂，通过Ti掺杂MgO和Mg2Ni的协同作用，实现了对多步骤动力学的同步优化。Mg2Ni@Ti-MgO/MgH2在280°C下2 min内释放5.28 wt.% H2，并在180°C（动态真空条件下）实现~4.9 wt.% H2的可逆吸放氢反应。机理研究表明，Ti2+和Ti3+在MgO晶格中促进了氢解离/扩散过程，原位生成的Mg2Ni作为氢扩散通道和Mg/MgH2的形核位点，两者协同作用加快了180°C的吸放氢反应。Mg2Ni@Ti-MgO催化剂在循环过程中表现出优异的结构和化学稳定性，实现了1000次吸放氢循环后99.2%的储氢容量保持率。本研究通过Ti和Ni双活性位点的协同催化，实现了对多个动力学步骤的同时优化，为高效稳定的吸放氢反应提供了一种新策略。 查看原文