金屬有機化合物用于儲氫新材料取得新進展

近日，中國科學院大連化學物理研究所復合氫化物材料化學研究組研究員陳萍、何騰團隊與廈門大學博士吳安安、美國西北太平洋國家實驗室博士Xue-Bin Wang、美國標準技術研究院博士Hui Wu、安陽師范學院博士孔祥濤等合作，在金屬有機氫化物儲氫材料研究方面取得進展。

氫具有能量密度高、無污染等優點，是能量儲存和運輸的理想載體。然而，安全高效儲氫介質的缺乏是制約氫能大規模應用的瓶頸。前期，陳萍、何騰團隊提出金屬取代有機物中活潑氫的策略，開發出金屬有機氫化物儲氫新材料（Angew. Chem. Int. Ed.，2019;Energy Storage Mater.，2020）。

金屬有機氫化物材料由金屬陽離子和有機陰離子組成，材料種類豐富、性質多變。近期，該團隊同理論計算學者合作，預測了94種金屬有機氫化物，計算了其熱力學性質，篩選出20余種具有應用前景的材料（儲氫容量大于5.0 wt%，反應脫氫焓變介于25～35 kJ/mol-H2）。在此基礎上，團隊合成了吲哚鋰/鈉和氮雜吲哚鋰/鈉四種材料，合作解析了吲哚鋰和氮雜吲哚鈉的晶體結構。實驗發現，吲哚鋰可以在100 ℃下完成加氫脫氫循環，理論儲氫容量達6.1 wt%，其加脫氫熱力學性能與理論計算十分接近。金屬有機氫化物材料克服了儲氫容量高和適宜熱力學性能難以兼得的問題，是一類具有前景的儲氫體系。

相關研究成果以“Developing Ideal Metalorganic Hydrides for Hydrogen Storage： From Theoretical Prediction to Rational Fabrication”為題，于近日發表在《美國化學會材料快報》（ACS Materials Letters）上。研究工作得到科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委員會、中科院國際合作等的資助。

（來源：中國科學院）

2778501186331