近日，我校機電工程學院宋文杰副教授團隊在鎂合金領域國際頂級期刊Journal of Magnesium and Alloys（1/79，中科院一區，影響因子11.862）在線發表題為《TiO2@C catalyzed hydrogen storage performance of Mg-Ni-Y alloy with LPSO and ternary eutectic structure》的高水平文章，宋文杰為第一作者兼共同通訊作者，研究生馬文豪為第二作者，陜西科技大學為第一完成單位，該論文的發表極大地提高了我校在鎂基固態儲氫材料領域的影響力。
氫氣因其能量密度高、清潔可再生被認為是一種理想的二次能源，氫氣儲存和運輸是氫能發展的關鍵。金屬鎂具有儲氫量高、資源豐富、價格低廉和可逆性好等優勢，是一種理想的大規模應用的固態儲氫材料。然而，純鎂較高的吸放氫溫度和緩慢的吸放氫動力學限制了其大規模應用。合金化、納米化和添加催化劑是提高鎂基儲氫材料儲氫性能的主要手段。然而，隨著其它元素的引入，鎂基固態儲氫材料的儲氫量下降。如何保證高儲氫量的同時進一步提高其儲氫性能，是鎂基固態儲氫領域的一個關鍵挑戰。
宋文杰團隊通過合金成分設計，制備了一種含有14H型LPSO（長周期堆積有序）結構和三元共晶組織的Mg-Ni-Y儲氫合金。通過增加內部擴散通道、內部原位自生和外加添加納米催化劑進行協同催化，顯著提高了合金的儲氫性能。氫化過程中LPSO結構的分解導致了大量納米晶體的形成，提供了豐富的相邊界和活化點。納米級的TiO2@C催化劑均勻地分散在合金顆粒的表面，TiO2@C的“氫泵”效應加速了氫氣在合金顆粒表面的解離和擴散。鎂基固態儲氫材料可逆儲氫量為5.32wt.%，開始放氫溫度降低至200℃，在200℃和30bar條件下，1分鐘內達到4.25wt.%的吸氫量。團隊的研究工作為鎂基固態儲氫材料的性能大幅度改善提供了解決方案，有助于推進鎂基固態儲氫材料的商業化應用。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jma.2023.04.002
新聞小貼士：
宋文杰，副教授，碩導。西北工業大學博士，復旦大學博士后，美國北卡羅來納大學夏洛特分校訪問學者。中國科技部國家科技專家庫成員、陜西省秦創原“科學家+工程師”隊伍首席科學家、教育部全國研究生教育評估檢測專家庫專家、陜西科技大學先進金屬材料與加工研究中心團隊負責人、西北工業大學優秀博士學位論文獲得者。發表高水平SCI論文近20篇，Top期刊論文11篇，其中JCR一區論文5篇，二區6篇，單篇最高影響因子11.826。主持國家自然科學基金、國家中央軍委領域基金、國家留學基金、陜西省重點研發計劃（2019年和2023年）、秦創原“科學家+工程師”等國家級和省部級項目6項，科研院所及高校項目5項，參與國防基礎科研1項、國家重大專項2項、省部級項目2項。申請國家發明專利7件，多次受邀參加國際和國內學術會議并作口頭報告，擔任國內外多個期刊審稿人。
（核稿：夏祥林 編輯：雷超）
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