亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Air-stable magnesium nanocomposites provide rapid and high-capacity hydrogen storage without using heavy-metal catalysts

材料科学 氢气储存 纳米孔 化学工程 氢化物 能量载体 纳米复合材料 催化作用 金属 纳米技术 有机化学 化学 冶金 工程类
作者
Ki‐Joon Jeon,Hoi Ri Moon,Anne M. Ruminski,Bin Jiang,Christian Kisielowski,Rizia Bardhan,Jeffrey J. Urban
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:10 (4): 286-290 被引量:708
标识
DOI:10.1038/nmat2978
摘要

Hydrogen is a promising alternative energy carrier that can potentially facilitate the transition from fossil fuels to sources of clean energy because of its prominent advantages such as high energy density (142 MJ kg(-1); ref. 1), great variety of potential sources (for example water, biomass, organic matter), light weight, and low environmental impact (water is the sole combustion product). However, there remains a challenge to produce a material capable of simultaneously optimizing two conflicting criteria--absorbing hydrogen strongly enough to form a stable thermodynamic state, but weakly enough to release it on-demand with a small temperature rise. Many materials under development, including metal-organic frameworks, nanoporous polymers, and other carbon-based materials, physisorb only a small amount of hydrogen (typically 1-2 wt%) at room temperature. Metal hydrides were traditionally thought to be unsuitable materials because of their high bond formation enthalpies (for example MgH(2) has a ΔHf~75 kJ mol(-1)), thus requiring unacceptably high release temperatures resulting in low energy efficiency. However, recent theoretical calculations and metal-catalysed thin-film studies have shown that microstructuring of these materials can enhance the kinetics by decreasing diffusion path lengths for hydrogen and decreasing the required thickness of the poorly permeable hydride layer that forms during absorption. Here, we report the synthesis of an air-stable composite material that consists of metallic Mg nanocrystals (NCs) in a gas-barrier polymer matrix that enables both the storage of a high density of hydrogen (up to 6 wt% of Mg, 4 wt% for the composite) and rapid kinetics (loading in <30 min at 200 °C). Moreover, nanostructuring of the Mg provides rapid storage kinetics without using expensive heavy-metal catalysts.
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
千早爱音发布了新的文献求助10
11秒前
千早爱音完成签到,获得积分10
22秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
7749应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
S1mple完成签到,获得积分10
37秒前
领导范儿应助jianghu采纳,获得10
38秒前
38秒前
elison完成签到,获得积分10
44秒前
54秒前
科研启动发布了新的文献求助10
1分钟前
华仔应助甜蜜绝施采纳,获得10
1分钟前
Panther完成签到,获得积分10
1分钟前
芋泥泥泥完成签到,获得积分10
1分钟前
阿若完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
称心学姐发布了新的文献求助10
1分钟前
布吉岛呀完成签到,获得积分10
1分钟前
布吉岛呀发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6.1应助称心学姐采纳,获得10
1分钟前
科研启动发布了新的文献求助100
2分钟前
2分钟前
小苏完成签到,获得积分10
2分钟前
小苏发布了新的文献求助10
2分钟前
领导范儿应助阿若采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
catherine完成签到,获得积分10
2分钟前
甜蜜绝施发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI2S应助WangRuize采纳,获得30
2分钟前
2分钟前
阿若发布了新的文献求助10
2分钟前
丘比特应助甜蜜绝施采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
吉绿柳发布了新的文献求助20
3分钟前
lbl完成签到 ,获得积分10
3分钟前
顾矜应助包容书桃采纳,获得10
3分钟前
李秋莉完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
维稳十年发布了新的文献求助10
3分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440815
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254661
关于积分的说明 17571778
捐赠科研通 5499079
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900060
邀请新用户注册赠送积分活动 1876636
关于科研通互助平台的介绍 1716906