碱金属修饰Irida-石墨烯储氢材料

近室温可逆储放氢

新型金属性石墨烯同素异形体，通过碱金属修饰实现氢分子的增强极化吸附，脱附温度低至267 K。

元丽华 · Mengjia, Shi · Su, Junyan · 王道斌 · 张海民 · 巩纪军 · Ma, Jinyuan

Computational and Theoretical Chemistry 2024

具体参数

氢气吸附能（Li/IG）

{'zh': '-0.286', 'en': '-0.286'} eV/H₂

储氢重量密度（Li/IG）

{'zh': '7.1', 'en': '7.1'} wt%

脱附温度（Li/IG）

{'zh': '365', 'en': '365'} K

脱附温度（Na/IG）

{'zh': '267', 'en': '267'} K

氢气吸附能（Na/IG）

{'zh': '-0.209', 'en': '-0.209'} eV/H₂

储氢重量密度（Na/IG）

{'zh': '7.8', 'en': '7.8'} wt%

技术优势

吸附能更优

Li修饰IG对H₂的吸附能达到−0.286 eV/H₂，处于可逆储氢的理想区间，避免物理吸附过弱或化学吸附过强的难题。

脱附温度低

Na/IG体系的脱附温度仅267 K，接近室温，远低于传统金属氢化物的分解温度，降低实际运行能耗。

高储氢容量

Li/IG的储氢重量密度达7.1 wt%，Na/IG达7.8 wt%，接近并超过美国能源部2025年目标（5.5 wt%），具备实用潜力。

应用场景

• 固态储氢罐：替代传统石墨烯储氢材料，提升重量密度并降低脱附温度。
• 燃料电池汽车：作为车载储氢罐填充材料，实现近室温可逆充放氢。
• 便携式氢能源：提供高体积储氢密度且脱附条件温和的粉末材料。