我校物理科学与工程技术学院蓝志强团队在氢能储存领域取得了重要科研进展。该研究团队成功合成了一种三元异质复合材料V₂O₃-TiO₂-rGO(V-T-rGO),并将其应用于提升MgH₂的储氢性能,取得了显著效果。该成果以论文题为“Fabrication of V2O3-TiO2-rGO ternary heterojunction composite to enhance the hydrogen storage performance of MgH2”,发表在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》,中科院分区为一区TOP期刊,现影响因子高达13.3,论文的原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155877。

针对氢化镁作为储氢材料存在吸放氢温度高和动力学性能差的问题,提出了通过超声波水热法构筑的V-T-rGO三元异质复合材料,发现V-T-rGO对MgH2的储氢性能具有良好的促进作用。MgH2+V-T-rGO复合材料在室温下即实现吸氢,且在150 ℃下仅需4 min即可吸附5.00 wt.%的H2,且其脱氢活化能仅仅为27.1/72.3 kJ∙mol- 1,比纯MgH2的脱氢活化能下降了51.2/59.2kJ∙mol- 1。这一成果不仅降低了MgH2的吸/放氢表观活化能,还提高了其循环稳定性。同时还利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等多种表征手段结合密度泛函理论计算机(DFT)模拟技术,深入分析了V-T-rGO复合材料对MgH2储氢性能的催化机制。
这一创新成果不仅为MgH2作为高效储氢材料的应用提供了新思路,也为推动氢能技术的发展奠定了坚实基础。该研究中模拟计算在广西大学超算中心Sugon7000A超级并行计算机系统上完成。
广西大学为该论文第一研究单位,硕士研究生刘子祺为第一作者,蓝志强为通讯作者。