近日，我校机电工程学院宋文杰副教授团队在镁合金领域国际顶级期刊Journal of Magnesium and Alloys（1/79，中科院一区，影响因子11.862）在线发表题为《TiO2@C catalyzed hydrogen storage performance of Mg-Ni-Y alloy with LPSO and ternary eutectic structure》的高水平文章，宋文杰为第一作者兼共同通讯作者，研究生马文豪为第二作者，陕西科技大学为第一完成单位，该论文的发表极大地提高了我校在镁基固态储氢材料领域的影响力。
氢气因其能量密度高、清洁可再生被认为是一种理想的二次能源，氢气储存和运输是氢能发展的关键。金属镁具有储氢量高、资源丰富、价格低廉和可逆性好等优势，是一种理想的大规模应用的固态储氢材料。然而，纯镁较高的吸放氢温度和缓慢的吸放氢动力学限制了其大规模应用。合金化、纳米化和添加催化剂是提高镁基储氢材料储氢性能的主要手段。然而，随着其它元素的引入，镁基固态储氢材料的储氢量下降。如何保证高储氢量的同时进一步提高其储氢性能，是镁基固态储氢领域的一个关键挑战。
宋文杰团队通过合金成分设计，制备了一种含有14H型LPSO（长周期堆积有序）结构和三元共晶组织的Mg-Ni-Y储氢合金。通过增加内部扩散通道、内部原位自生和外加添加纳米催化剂进行协同催化，显著提高了合金的储氢性能。氢化过程中LPSO结构的分解导致了大量纳米晶体的形成，提供了丰富的相边界和活化点。纳米级的TiO2@C催化剂均匀地分散在合金颗粒的表面，TiO2@C的“氢泵”效应加速了氢气在合金颗粒表面的解离和扩散。镁基固态储氢材料可逆储氢量为5.32wt.%，开始放氢温度降低至200℃，在200℃和30bar条件下，1分钟内达到4.25wt.%的吸氢量。团队的研究工作为镁基固态储氢材料的性能大幅度改善提供了解决方案，有助于推进镁基固态储氢材料的商业化应用。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jma.2023.04.002
新闻小贴士：
宋文杰，副教授，硕导。西北工业大学博士，复旦大学博士后，美国北卡罗来纳大学夏洛特分校访问学者。中国科技部国家科技专家库成员、陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍首席科学家、教育部全国研究生教育评估检测专家库专家、陕西科技大学先进金属材料与加工研究中心团队负责人、西北工业大学优秀博士学位论文获得者。发表高水平SCI论文近20篇，Top期刊论文11篇，其中JCR一区论文5篇，二区6篇，单篇最高影响因子11.826。主持国家自然科学基金、国家中央军委领域基金、国家留学基金、陕西省重点研发计划（2019年和2023年）、秦创原“科学家+工程师”等国家级和省部级项目6项，科研院所及高校项目5项，参与国防基础科研1项、国家重大专项2项、省部级项目2项。申请国家发明专利7件，多次受邀参加国际和国内学术会议并作口头报告，担任国内外多个期刊审稿人。
