重庆大学/重庆新型储能材料与装备研究院/上海大学联合Nat. Communi.: 镁-溶剂界面离子化增强机械纳米化机理

背景：镁基材料是理想的储氢材料，但存在反应动力学缓慢、需高温操作等问题。纳米化是有效解决途径，但传统方法成本高或工艺复杂，而机械球磨又因镁的高延展性易导致颗粒团聚。研究目的：本研究旨在阐明溶剂在机械球磨中的作用机制，实现镁基合金的高效、低成本纳米化，并提升纳米材料的稳定性。结论：研究发现四氢呋喃（THF）在镁表面吸附可诱导形成Mgδ⁺–Mgδ⁻偶极结构，使表面硬度提高约22%，从而显著提升球磨效率，实现88倍的尺寸缩减。所得Mg87.5Ni5.5Y7纳米合金表现出优异的脱氢动力学和循环稳定性，经PMMA涂层后，500次循环容量保持率达99.6%。该工作从原子尺度揭示了溶剂通过调控表面电子结构改变材料力学性能的机制，为高延性材料的低成本纳米制备提供了新策略。