近日，我院新能源材料团队蓝志强等人开展了氮掺杂氧化Mxene的制备及其对氢化镁储氢性能影响的研究，研究成果以“Roles of in situ-formed NbN and Nb2O5 from N-doped Nb2C MXene in regulating the re/hydrogenation and cycling performance of magnesium hydride”为题发表在《Chemical Engineering Journal》期刊上。
本研究本工作通过原位形成NbN和Nb2O5，提出了NbN和Nb2O5的协同催化作用机制。在NbN和Nb2O5的协同催化作用下，复合材料从178ºC开始释放氢气，在室温下即可吸收氢气，并且在90℃下1.95 min内，30℃下5 h内均能吸收5.0 wt%的氢。同时吸/放氢激活能大幅降低至37.7和78.1 kJ/mol。DFT计算进一步揭示了NbN和Nb2O5促进MgH2的Mg-H/H-H键断裂，从而提高材料的吸放氢性能。
该工作获得国家自然科学基金，广西自然科学基金等资助。
论文作者：蓝志强（通讯作者），付洪（硕士生），赵若林（本科生），刘海镇，周文政，宁华，郭进。
DOI：doi.org/10.1016/j.cej.2021.133985