固态储氢装置---Mg基储氢

固态储氢装置，Mg基储氢，Mg 具有高的储氢量、优异循环性能和环境友好等突出优点，被认为是最有发展前途的储氢材料之一，关于 Mg基储氢合金的研究一直是热点。氢气的安全存储成为一项重大挑战。氢化镁（MgH2）因具有较高的体积储氢密度(110g/L)和质量储氢密度(7.6 wt.%)，较低的平台氢压 (<1MPa)，为固态储氢提供了一个较为可行的解决方案。镁基储氢材料储氢密度高。镁储氢密度是气态氢的1000倍、液态氢的1.5倍。具体而言，MgH2储氢重量密度可达7.6%，体积储氢密度可达105kg/m3。

降低吸附氢所需温度是镁基储氢发展关键

固态储氢装置，MgH2热力学稳定性高但动力学性质差，只有在高温下才有优质的吸附氢性能，且在吸放氢循环中，MgH2/Mg颗粒的团聚和长大导致循环稳定性差。因此，为了使MgH2在储氢应用中得到广泛应用，必须调整其热力学和动力学性能，以降低镁基储氢吸附氢所需的温度，放宽反应条件。目前在改善MgH2/Mg体系储氢性能方面，多使用纳米化、合金化、添加催化剂、复合轻金属配位氢化物等方法。

氢化镁（MgH2）质量/体积储氢密度高、可逆性好、镁资源丰富、成本低，被认为是最有前景的固态储氢材料之一。然而，MgH2较差的热力学和动力学性能限制了其实际应用（氢的解吸焓为74.7 kJ mol-1 H2，解吸能垒约为160 kJ mol-1 H2）。中外学者提出了合金化、添加催化剂、纳米化等方法以克服上述缺点。在这些策略中，催化剂的引入可以改变Mg/MgH2的局部电子结构，降低H2解离/H重组的能垒；同时纳米化的镁基材料缩短了H原子的扩散路径，提升了材料表面的反应活性，因此可以显著提升氢的吸脱附速度。合理设计核壳结构纳米镁基储氢材料可以综合上述两种改性方法的优势，储氢性能优异的核壳结构纳米镁基材料在移动和固定式应用场景中都具有巨大的潜力。

镁基储氢体系因其质量/体积储氢密度高、循环性能好、镁资源丰度高等优点而受到广泛关注。将氢的解吸温度降低到与燃料电池堆的余热相适应的范围（约60-150℃）可能是目前纳米结构储氢材料研究的最重要的目标。然而，目前仍然无法以一种简单有效的方式同时调控镁基储氢体系的动力学、热力学和循环性能。许多实验和理论研究结果表明构筑核壳结构是提升Mg/MgH2综合吸放氢性能的重要途径。合成具有更小尺寸Mg/MgH2纳米核和更强催化性能的纳米壳需要继续探究最优的工艺参数和路线，同时平衡效益和成本，以满足工业应用的要求。此外，未来还需要针对不同的特定纳米结构储氢材料开发新的设计原则，例如在原子水平上精确控制Mg/MgH2的催化作用，利用材料基因组工程方法优化镁基储氢材料的组成和结构等。

固态储氢装置---镁基储氢合金反应设备，适用于：钒基储氢，铁基储氢，锆系储氢合金，钙系储氢合金，钛系储氢合金，稀土系储氢合金等三元体系，四元体系，多元体系。