近日,我院硕士生韩冰在林怀俊副研究员的指导下,研究了纳米尺寸效应对Mg基非晶合金储氢性能的影响,相关工作以“Nanosize effect on the hydrogen properties of Mg-based amorphous alloy”为标题发表在金属材料领域的顶级刊物Scripta Materialia(一区TOP,最新IF:5.611),韩冰为第一作者,林怀俊为通讯作者,暨南大学为通讯单位。
Mg基材料是一类高容量的储氢材料,受到国内外研究人员的关注,但是MgH2的吸放氢焓值高达74kJ/mol H2,使得其储氢温度高达300至400 oC。在前期研究中,林怀俊等研究了非晶化镁基合金的储氢性能,还在非晶合金中引入纳米尺寸缺陷而显著提升其储氢性能。然而,仍缺乏有关纳米尺寸影响非晶合金储氢性能的系统研究。在本研究中,作者通过多靶磁控共溅射方法制备一系列Mg基非晶合金薄膜,厚度从500nm至50nm,结果表明随着纳米尺寸的降低,氢原子的扩散距离缩短,吸、放氢动力学显著提升。而且,在纳米尺寸下,镁基非晶合金低至120oC即可完全可逆吸、放氢,展示了与块体非晶合金完全不同的储氢性能。此外,研究人员还研究了纳米化非晶态合金在吸、放氢过程中的微观结构演变,发现原子结构在储氢循环中可以完全恢复,证明了纳米化非晶合金是一类新型的、完全可逆的储氢材料。
该研究得到了国家自然科学基金面上项目(52071157)、广东省基础和应用基础研究基金面上项目(2019A1515011985)和广东省先进储能材料重点实验室开放基金的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.114736