刘 梦，陆 林，邱景义，陈俊红，赵鹏程

(1.军事科学院防化研究院先进化学蓄电技术与材料北京市重点实验室，北京 100191；2.北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083)

燃料电池技术正在我国迅速推广应用，至2020 年7 月，燃料电池汽车已超过7 200 辆，并建成加氢站约80 座。然而，我国燃料电池-氢能产业仍面临核心技术和关键零部件缺失等突出问题，氢气的安全、经济和高效储运仍是主要技术障碍。常见的储氢技术主要有高压储氢、低温液化储氢和固态储氢等[1]。固态储氢在能源效率、存储密度和安全性等方面具有明显的优势，其中最具代表性的是金属化合物储氢材料，但热力学稳定、动力学释放氢缓慢和循环可逆性差等问题限制了它们的实际应用。近年来的研究表明，碳材料在金属化合物储氢材料的开发中发挥越来越重要的作用。本文主要从纳米结构约束、催化剂和添加剂的角度阐述了碳材料对金属化合物固态储氢材料热力学和动力学的影响，并讨论了相关作用机制。

1 纳米结构约束

1.1 镁基金属氢化物

氢化镁(MgH2)由于成本低和理论质量储氢容量高(质量分数7.6%)被认为是最有前途的金属化合物储氢材料之一，纳米结构约束被认为是改善金属化合物储氢性能的有效方法，碳材料因结构可设计性强成为纳米结构约束的重要材构有序的MgH2，载量可达75%(质量分数)。生成复合材料的脱氢峰值温度为247 ℃，比纯MgH2低121 ℃。Mg 对空气中的氧气非常敏感，一旦被氧化就将失去储氢性能。……