石墨烯的储氢性能及在镁基储氢材料中的应用

摘要

石墨烯因具有诸多优异的物理化学性质,在储氢领域受到广泛关注。简述了近年来石墨烯作为储氢材料的研究进展,介绍了提高石墨烯储氢性能的不同方法,如掺杂、空位缺陷等。综述了石墨烯在镁基储氢材料中的应用现状,以及石墨烯负载不同催化剂(如活性金属、金属间化合物、金属卤化物、过渡金属氧化物)对镁基储氢材料储氢性能的影响。分析了石墨烯储氢以及其对镁基储氢材料催化机理,分析发现,石墨烯与氢分子之间的相互作用方式为物理吸附和化学吸附;石墨烯在镁基储氢材料中分别起到催化、助催化以及抑制晶粒团聚和生长的作用。将石墨烯应用于固体金属氢化物时,两者的协同效应能使储氢体系表现出高活性和高选择性,可为储氢领域高性能材料的构建提供一种新的思路。