magnesium，MAGNESIUM

【magnesium，MAGNESIUM】导读
镁和镁基化合物作为潜在的储氢和储热材料，由于其丰富的资源和可用性，以及极高的重量和体积储存密度，在过去十年中得到了深入的研究。这篇综述概括介绍了最有吸引力的系统及其加氢/脱氢性能。重点是科学界在保持高储氢容量的同时，努力改善材料的热力学和动力学特性。
化石燃料是过去两个世纪的主要能源，支撑着人类文明的进步和经济的发展。然而，自然的不稳定性和资源的过度消耗正在导致这些能源的快速消耗，化石燃料燃烧产生的温室气体排放对环境构成威胁。因此，寻找可持续的替代能源迫在眉睫。虽然可再生能源可以满足实际的能源需求，但由于其间歇性和在地球上的分布不均匀性，需要找到合适的能源介质来发展。
氢的高能量密度使其成为一种潜在的新能源，但由于缺乏合适的储存解决方案，其作为能源载体的应用受到阻碍。理想的储氢方法应具备以下特点：高体积和重量氢密度、完全可逆性、足够的安全性和在环境阈值下运行的可能性。
如今，氢气以三种不同的形式储存：压缩气体储存、液体储存和氢化物形式的固体储存。目前，压缩氢气技术是最常用的储存方式，但轻质碳纤维储罐生产难度大，价格昂贵。液态储氢意味着深度冷却到253 ，氢损失高。相比之下，固态存储由于其高容量密度和高安全性，可以被认为是储存氢气的替代方法。
基于这一背景，亥姆霍兹研究所和汉堡联邦国防军大学研究团队在镁合金期刊《JournalofMagnesiumandAlloy》上发表了题为《镁基储氢材料》的综述，总结了镁基储氢材料的性能和发展。
氢化镁和镁基体系被认为是储氢应用的合适候选材料，因为它们的热能储存反应焓相对较高。在过去的50年里，为了提高这一材料家族的储氢性能，研究人员取得了大量的科学成果，并采用不同的方式实现热力学调试。在金属氢化物发展的早期，在镁中加入合金元素可以显著提高其稳定性。但铜、钯、钛、镍等元素的加入。不与氢结合，导致整个系统的储氢容量降低。随后的报告提出了通过纳米结构调节镁和镁基化合物热力学稳定性的可能性。21世纪初，采用RHC(氢化反应复合物)方法设计储氢材料，使得开发热力学稳定性低、储氢容量高的多组分储氢系统成为可能。此外，还证明了通过使用选定的TM基添加剂来增强镁和镁基体系的氢化/脱氢动力学和可逆性的潜力。近年来，利用低纯度镁源合成高效储氢材料的方法也得到了证实。