盖世汽车讯 随着化石燃料日益减少和气候变暖，全球迫切需要转向绿色、清洁和高效的能源。在这种情况下，氢具有高能量密度和环保性，被视为潜在的化石燃料替代品。而要促进氢经济发展，开发安全高效的储氢技术具有重要意义。

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与传统的压缩氢和低温液态氢储存技术相比，固态储氢被认为是更安全、更高效的方法。作为富有前景的固态储氢材料之一，氢化镁（MgH2）因元素资源丰富、储氢容量高、可逆性好和无毒性而备受关注。然而，MgH2的工作温度相对较高，影响其在车载或固定式储氢方面的大规模商业应用。

引入具有独特三维电子结构的过渡金属基催化剂，被视为提高MgH2反应动力学的有效方法。钒（V）及其氧化物具有多价态和高催化活性，经常用作MgH2的催化剂。然而，由于金属钒的延展性较高，且活性相对较低，钒基氧化物具有更广阔的应用前景。对于提高MgH2/Mg的储氢性能，具有层状结构的层状V2O5是富有前景的催化剂之一。但由于V2O5和MgH2接触不足，其催化能力有限。

据外媒报道，为了解决这一问题，上海交通大学邹建新教授团队采用溶剂热法，接着进行氢化，从而制备出具有富氧空位的超薄氢化V2O5纳米片，并将其作为催化剂来提高MgH2的储氢性能。这项研究发表在期刊《纳微快报（Nano-Micro Letters）》上。

MgH2-H-V2O5复合材料表现出优异的储氢性能，包括较低的脱附温度（Tonset = 185℃）、快速脱附动力学（脱附时Ea = 84.55 kJ mol−1 H2）和长期循环稳定性（经过100次循环后容量保持率高达99%）。尤其是MgH2-H-V2O5复合材料在室温下表现出优异的吸氢性能，在30℃下60分钟内的吸氢量达到2.38 wt%。

该团队合成的H-V2O5纳米片具有独特的二维结构和丰富的氧空位，可以在反应过程中原位形成V/VH2，这些都有助于提高MgH2的储氢性能。

通过溶剂热法制备清晰的各向异性层状结构，高度暴露的表面能够形成，从而为氢/电子扩散提供更多的活性位点和路径，以提高储氢性能。此外，关键的是，氧空位的存在加速了电子转移，从而激发VH2/V的“氢泵”效应，促进VH2和MgH2脱氢，并降低氢解离和重组的能垒。

研究人员表示，将氧空位缺陷工程引入催化剂中，为提高MgH2的循环稳定性和动力学性能开辟了新途径。