부산대학교 도서관

摘要: Li-Mg-B-H复合储氢材料（即2LiBH4 + MgH2）具有高储氢容量（11.4 wt%），但是吸放氢动力学缓慢，循环稳定性差，严重限制其实际应用。本工作首先合成具有层状结构的Nb2C MXene，然后将其用于调控Li-Mg-B-H复合储氢材料的吸放氢动力学和循环稳定性。球磨后的2LiH + MgB2复合物先通过初始氢化制备得2LiBH4 + MgH2复合物。研究表明，添加5 wt% Nb2C的2LiBH4 + MgH2复合物在400 °C恒温下30 min内可放氢9.0 wt%，而未添加的2LiBH4 + MgH2放氢量仅有2.7 wt%。2LiBH4 + MgH2 + 5 wt% Nb2C复合物中MgH2和LiBH4的放氢活化能分别为123和154 kJ·mol−1，均比2LiBH4 + MgH2复合物低（分别为164和165 kJ·mol−1）。2LiBH4 + MgH2 + 5 wt% Nb2C复合物具有优异的循环稳定性，20个循环后，其可逆储氢容量仅从9.4 wt%下降至9.3 wt%。在复合物循环吸放氢过程中，Nb2C基本上保持稳定，起到活性催化剂的作用。Nb2C MXene独特的层状结构以及所含有的活性过渡金属Nb元素是Nb2C MXene显著改善Li-Mg-B-H复合储氢材料性能的主要原因。本工作表明：与块状NbC不同，具有层状结构的Nb2C对Li-Mg-B-H复合储氢材料性能具有显著改善效果。