上海大学/重庆大学Nat. Commun.: 选择性暴露NdH2增强Mg-Mg2Ni纳米复合材料的储氢性能

该研究针对镁基储氢材料放氢温度高（通常>300°C）与循环稳定性差两大瓶颈，提出通过热挤压和氢致原位分解制备NdH2纳米颗粒选择性暴露于Mg-Mg2Ni表面的复合材料（NdH2@Mg-Mg2Ni）。背景上，镁基储氢材料虽具高容量和低成本优势，但多相结构非均匀导致晶粒粗化与催化相分布不均。研究目的旨在通过微观结构调控，使原位形成的NdH2催化相均匀稳定分布于粉末表面，协同Mg2Ni提升动力学与循环稳定性。结论表明，NdH2纳米颗粒选择性暴露于表面，兼具催化与钉扎双重功能：作为H2吸附/解离活性位点，且作为保护层抑制Mg颗粒粗化与氧化。该材料起始放氢温度降至176.2°C，180°C下释放5.1 wt.% H2，并实现了超过3700次循环的稳定储氢能力（容量保持率82%），显著优于现有镁基材料体系，为高性能储氢材料规模化制备提供了新思路。