已有研究表明,MXene和MAX均能有效调控MgH2的储氢性能,且一般来说,MXene对MgH2的调控效果比MAX好,究其原因,尚无明确的结论。
针对这一问题,我院新能源团队开展了Ti2VC2MXene的制备以及Ti2VC2MXene和Ti2VAlC2MAX对MgH2吸放氢性能的调控作用研究。研究表明,Ti2VC2MXene和Ti2VAlC2MAX均能有效提高MgH2的吸放氢动力学性能和循环稳定性,但Ti2VC2MXene对MgH2的改善效果比Ti2VAlC2MAX好(图1)。微观结构研究表明,Ti2VC2MXene和Ti2VAlC2MAX均为层状结构,但Ti2VAlC2MAX是一种致密的层状结构,而Ti2VC2MXene是一种疏松开放的层状结构,这种层状结构的差别是Ti2VC2MXene和Ti2VAlC2MAX对MgH2吸放氢性能调控效果不一样的关键原因。相比于Ti2VAlC2MAX的致密层状结构,疏松开放的层状结构有助于Ti2VC2MXene与MgH2产生更紧密的相互作用。
本研究工作为理解MXene/MAX调控MgH2储氢性能的机理提供新的见解。相关研究成果发表在《Chemical Engineering Journal》期刊上。
图1添加Ti2VC2MXene和Ti2VAlC2MAX的MgH2的放氢曲线和吸氢曲线
论文作者:刘海镇(通讯作者,广西大学),段兴青(硕士生),伍志业(本科生),罗辉(博士生),王新华(通讯作者,浙江大学),黄存可(广西大学),蓝志强(广西大学),周文政(广西大学),郭进(广西大学),Mohammad Ismail(Universiti Malaysia Terengganu)
论文题目:Exfoliation of compact layered Ti2VAlC2MAX to open layered Ti2VC2MXene towards enhancing the hydrogen storage properties of MgH2
期刊信息:Chemical Engineering Journal, 2023, 468, 143688.https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143688