Cation-induced topical disordered niobium nickel oxide for robust hydrogen storage in magnesium hydride

氢气储存 材料科学 铌 镁 镍 氢化镁 氢化物 氢 氧化物 氧化铌 氧化镍 无机化学 冶金 化学 合金 金属 有机化学
作者
Shuai Li,Liuting Zhang,Fuying Wu,Qian Li
出处
期刊:Journal of Magnesium and Alloys [Elsevier BV]
卷期号:13 (7): 3418-3429 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.jma.2024.10.011
摘要

Catalytic doping is one of the economic and efficient strategies to optimize the operating temperature and kinetic behavior of magnesium hydride (MgH 2 ). Herein, efficient regulation of electronic and structural rearrangements in niobium-rich nickel oxides was achieved through precise compositional design and niobium cation functionalized doping, thereby greatly enhancing its intrinsic catalytic activity in hydrogen storage systems. As the niobium concentration increased, the Ni-Nb catalysts transformed into a mixed state of multi-phase nanoparticles (composed of nickel and niobium-rich nickel oxides) with smaller particle size and uniform distribution, thus exposing more nucleation sites and diffusion channels at the MgH 2 /Mg interface. In addition, the additional generation of active Ni-Nb-O mixed phase induced numerous highly topical disordered and distorted crystalline, promoting the transfer and reorganization of H atoms. As a result, a stable and continuous multi-phase/component synergistic catalytic microenvironment could be constructed, exerting remarkable enhancement on MgH 2 's hydrogen storage performance. After comparative tests, Ni 0.7 Nb 0.3 -doped MgH 2 presented the optimal low-temperature kinetics with a dehydrogenation activation energy of 78.8 kJ·mol −1 . The onset dehydrogenation temperature of MgH 2 +10 wt% Ni 0.7 Nb 0.3 was reduced to 198 °C and 6.18 wt% H 2 could be released at 250 °C within 10 min. In addition, the dehydrogenated MgH 2 NiNb composites absorbed 4.87 wt% H 2 in 10 min at 125 °C and a capacity retention rate was maintained at 6.18 wt% even after 50 reaction cycles. In a word, our work supplies fresh insights for designing novel defective-state multiphase catalysts for hydrogen storage and other energy related field.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
南逸然完成签到,获得积分10
刚刚
YANGYINGSHUO完成签到,获得积分10
2秒前
黄橙紫发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
shriy完成签到,获得积分10
2秒前
研友_VZG7GZ的应助被WM采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
ziguang发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界的应助被EzioTZ4999采纳,获得10
5秒前
豆子发布了新的文献求助10
5秒前
砸瓦鲁多发布了新的文献求助10
7秒前
阔达的板栗完成签到,获得积分10
8秒前
pancake发布了新的文献求助10
8秒前
04d的应助被BYXGZ采纳,获得10
9秒前
Lucas的应助被不辣的皮特采纳,获得10
9秒前
Ss发布了新的文献求助30
9秒前
terryok发布了新的文献求助30
9秒前
柔弱嵩完成签到,获得积分10
9秒前
果果完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
Hang完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
852的应助被dasfsdf采纳,获得10
13秒前
springlrt的应助被豆子采纳,获得30
13秒前
传奇3的应助被zwl采纳,获得10
14秒前
呼叫554完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI6.2的应助被Franklin采纳,获得10
15秒前
15秒前
莹仔完成签到,获得积分10
17秒前
高贵语海发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
脑洞疼的应助被VDC采纳,获得10
17秒前
rrrrrrry发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
邪恶小面包完成签到 ,获得积分10
21秒前
xh发布了新的文献求助30
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8093173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505330
关于积分的说明 21446822
捐赠科研通 7666483
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405552
关于科研通互助平台的介绍 2533782
邀请新用户注册赠送积分活动 2444598