冯文钦 李 超＊,,2 刘凯元 蔡明源 范美强＊,

(1中国计量大学材料与化学学院，杭州 310018)

(2硅材料国家重点实验室，浙江大学材料科学与工程学院，杭州 310027)

0 引 言

氢能以其清洁高效、来源广泛、能量密度高等诸多优点被认为是理想的二次能源。制约氢能实现大规模应用的关键技术壁垒是如何实现安全、高效、低成本的储氢。与高压气态储氢和液态储氢技术相比，固态储氢技术具备安全性好和储氢密度高2大优势，因此得到国内外专家的广泛关注[1-2]。目前已开发出的高容量固态储氢材料包括MgH2、NaAlH4、LiBH4、Mg(BH4)2、Li3N、Li2MgN2H2、NH3BH3等[3-12]。2002年，Chen等[12]发现Li3N可以可逆储存质量分数11.4%的H2。后续诸多学者对金属氮氢体系储氢材料做了大量研究工作。Xiong和Luo等[13-14]通过调整Li-N-H体系中的金属原子发现，Li2MgN2H2可以吸收并可逆储存质量分数5.6%的H2，其吸放氢反应如方程式(1)所示：

通过热力学计算发现Mg(NH2)2-2LiH体系储氢材料获得105Pa平衡氢压时所对应的反应温度为90℃，该温度已基本满足车载储氢材料的应用要求[15]。但在实际操作中，由于存在较高的动力学壁垒，Mg(NH2)2-2LiH样品需要在130℃以上才开始放氢，200℃左右才有较高的放氢速率[16]。

为了改善该体系的吸放氢动力学性能，诸多学者在降低颗粒尺寸、纳米限域、催化改性等方面做了大量的研究工作[17-35]。从该体系的放氢产物Li2MgN2H2出发，通过球磨方法调整样品的颗粒尺寸，发现样品颗粒尺寸的下降将显著降低该体系吸放氢反应的动力学壁垒[17]。Xia等[19]通过模板法制备获得了纳米限域的Li2MgN2H2，碳骨架约束下的纳米Li2MgN2H2在105℃的低温条件下即可完成可逆吸放氢。……