铈镍合金的“氢通道”和“氢溢出”效应协同改善氢化镁的储氢性能

氢化镁（MgH₂）因其储氢容量高(7.6wt%)、资源丰富、可逆性好等优势而在能源材料的开发方面得到了越来越多的关注。然而，MgH₂较强的金属–氢键导致其吸放氢反应动力学缓慢、热力学稳定性过高，难以获得广泛的实际应用。本文成功设计并合成了CeNi₅合金，有效改善了MgH₂的储氢性能。研究结果表明，氢化以及湿化学球磨处理后的CeNi₅ 合金呈现片层状结构，MgH₂–CeNi₅复合材料中CeNi₅含量的增加可以有效地降低MgH₂的起始放氢温度。 MgH₂–5wt%CeNi₅复合材料的初始放氢温度为174°C，比纯MgH₂的放氢温度降低了156°C。复合体系在275℃的温度下，10分钟内释放出约6.4wt%的H₂。此外，完全脱氢的样品在175℃的低温下吸收了4.8wt%的H₂，并且吸氢过程的表观活化能从(73.60 ± 1.79)下降到(46.12 ± 7.33) kJ/mol。微观结构分析表明，原位生成的Mg₂Ni/Mg₂NiH₄和CeH_2.73分别展现出“氢通道”和 “氢溢流”效应，从而有效增强了MgH₂–5wt%CeNi₅复合材料的储氢性能。