陈萍、何腾等发现系列金属有机储氢新材料

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近日，我所复合氢化物材料化学研究组（DNL1901）陈萍研究员、何腾研究员团队与厦门大学吴安安博士、美国西北太平洋国家实验室Xue-Bin Wang博士、美国标准技术研究院Hui Wu博士、安阳师范学院孔祥涛博士等合作，在金属有机氢化物储氢材料研究方面取得新进展。
　　氢以其能量密度高、无污染等优点，是能量储存和运输的理想载体。然而，安全高效的储氢介质的缺乏是制约氢能大规模应用的瓶颈。前期，陈萍、何腾团队提出金属取代有机物中活泼氢的策略，开发了金属有机氢化物储氢新材料（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Energy Storage Mater.，2020）。

　　金属有机氢化物材料是由金属阳离子和有机阴离子组成，材料种类丰富，性质多变。近期，该团队同理论计算学者合作，预测了94种金属有机氢化物，计算了其热力学性质，筛选出了20余种具有应用前景的材料（储氢容量大于5.0wt%，反应脱氢焓变介于25-35kJ/mol-H2之间）。在此基础上，团队合成了吲哚锂/钠和氮杂吲哚锂/钠四种材料，合作解析了吲哚锂和氮杂吲哚钠的晶体结构。实验发现，吲哚锂可以在100℃下完成加氢脱氢循环，理论储氢容量达6.1wt%，其加脱氢热力学性能与理论计算十分接近。金属有机氢化物材料克服了储氢容量高和适宜热力学性能难以兼得的难题，是一类具有前景的储氢体系。
　　相关研究以“Developing Ideal Metalorganic Hydrides for Hydrogen Storage: From Theoretical Prediction to Rational Fabrication”为题，于近日发表在《美国化学会材料快报》（ACS Materials Letters）上。该文章的第一作者是我所博士研究生荆子君。该工作得到科技部重点研发计划、国家自然基金委、中科院国际合作等项目的资助。（文/图 何腾）
　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.1c00488


      文章来源：大连化物所
      陈萍，中国科学院大连化学物理研究所研究员，博士生导师。1997年毕业于厦门大学化学系后受聘于新加坡国立大学，历任Research Fellow, senior Research Fellow, Assistant Professor和Associate Professor。2008年作为特聘研究员加入中科院大连化学物理研究所。从事储氢材料及多相催化研究10余年，开创了金属氮基化合物和金属氨基硼烷两类储氢材料体系；首次提出了正氢与负氢的作用机制，并将其应用于储氢材料的设计开发；在固相催化、加氢、脱氢反应等方面均有研究。先后在Nature, Sciences, Nature Materials, Nature Chemistry, Nature Reviews Materials及Angewandte Chemie等学术期刊发表论文140余篇，文章引用7400余次。承担了新加坡、美国、日本及国内的科研项目计10余项；申请国家、国际专利19项；主持国际会议10余次，任2011年美国材料学会春季年会主席。在国际学术会议做特邀、邀请报告60余次。担任国际氢能联合会（International Association for Hydrogen Energy (IAHE)）国际顾问, Journal of Energy Chemistry副编辑，ChemSusChem顾问和Scientific Reports编委等。荣获“辽宁省三八红旗手标兵”称号（2015），荣获政府特殊津贴（2013），荣获国家杰出青年科学基金（2012），中国青年女科学家奖（2011），“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖（2011），中国侨联贡献奖（2010），中科院“百人计划”择优支持（2009），新加坡国立大学杰出青年科学家奖（2007），新加坡淡马锡青年科学家奖（2006）等。