固態儲氫裝置---Mg基儲氫

固態儲氫裝置，Mg基儲氫，Mg 具有高的儲氫量、優異循環性能和環境友好等突出優點，被認為是最有發展前途的儲氫材料之一，關于 Mg基儲氫合金的研究一直是熱點。氫氣的安全存儲成為一項重大挑戰。氫化鎂（MgH2）因具有較高的體積儲氫密度(110g/L)和質量儲氫密度(7.6 wt.%)，較低的平臺氫壓 (<1MPa)，為固態儲氫提供了一個較為可行的解決方案。鎂基儲氫材料儲氫密度高。鎂儲氫密度是氣態氫的1000倍、液態氫的1.5倍。具體而言，MgH2儲氫重量密度可達7.6%，體積儲氫密度可達105kg/m3。

降低吸附氫所需溫度是鎂基儲氫發展關鍵

固態儲氫裝置，MgH2熱力學穩定性高但動力學性質差，只有在高溫下才有優質的吸附氫性能，且在吸放氫循環中，MgH2/Mg顆粒的團聚和長大導致循環穩定性差。因此，為了使MgH2在儲氫應用中得到廣泛應用，必須調整其熱力學和動力學性能，以降低鎂基儲氫吸附氫所需的溫度，放寬反應條件。目前在改善MgH2/Mg體系儲氫性能方面，多使用納米化、合金化、添加催化劑、復合輕金屬配位氫化物等方法。

氫化鎂（MgH2）質量/體積儲氫密度高、可逆性好、鎂資源豐富、成本低，被認為是最有前景的固態儲氫材料之一。然而，MgH2較差的熱力學和動力學性能限制了其實際應用（氫的解吸焓為74.7 kJ mol-1 H2，解吸能壘約為160 kJ mol-1 H2）。中外學者提出了合金化、添加催化劑、納米化等方法以克服上述缺點。在這些策略中，催化劑的引入可以改變Mg/MgH2的局部電子結構，降低H2解離/H重組的能壘；同時納米化的鎂基材料縮短了H原子的擴散路徑，提升了材料表面的反應活性，因此可以顯著提升氫的吸脫附速度。合理設計核殼結構納米鎂基儲氫材料可以綜合上述兩種改性方法的優勢，儲氫性能優異的核殼結構納米鎂基材料在移動和固定式應用場景中都具有巨大的潛力。

鎂基儲氫體系因其質量/體積儲氫密度高、循環性能好、鎂資源豐度高等優點而受到廣泛關注。將氫的解吸溫度降低到與燃料電池堆的余熱相適應的范圍（約60-150℃）可能是目前納米結構儲氫材料研究的最重要的目標。然而，目前仍然無法以一種簡單有效的方式同時調控鎂基儲氫體系的動力學、熱力學和循環性能。許多實驗和理論研究結果表明構筑核殼結構是提升Mg/MgH2綜合吸放氫性能的重要途徑。合成具有更小尺寸Mg/MgH2納米核和更強催化性能的納米殼需要繼續探究最優的工藝參數和路線，同時平衡效益和成本，以滿足工業應用的要求。此外，未來還需要針對不同的特定納米結構儲氫材料開發新的設計原則，例如在原子水平上精確控制Mg/MgH2的催化作用，利用材料基因組工程方法優化鎂基儲氫材料的組成和結構等。

固態儲氫裝置---鎂基儲氫合金反應設備，適用于：釩基儲氫，鐵基儲氫，鋯系儲氫合金，鈣系儲氫合金，鈦系儲氫合金，稀土系儲氫合金等三元體系，四元體系，多元體系。