双碳政策下，氢能成为必然选择。制氢，储氢和用氢是氢能产业链能够顺利发展的重要环节，其中研发出高容量安全储氢材料是实现氢能规模化应用的关键。因此发展储氢材料具有重大现实意义，在国内外已有研究的固态储氢材料中，氢化镁具有高储氢容量，其理论储氢容量为7.6 wt%，且价格低廉，含量丰富，是最具潜力的储氢介质之一。但由于MgH2吸放氢时缓慢的动力学性能、稳定的热力学等导致其放氢反应工作温度高，成为使MgH2大规模发展的阻碍。
基于此，我们为了改善MgH2的储氢性能，通过机械球磨法制备的TiO2@V2O5掺杂MgH2样品，MgH2的吸放氢速率进一步加快动力学性能得到明显改善，并提高了循环稳定性。利用程序升温脱附法测试MgH2+12 wt%TiO2@V2O5复合材料可在204℃开始脱氢，在275℃，60 min能够释放5 wt%的H2。TiO2@V2O5催化剂的加入使MgH2的活化能从142.78 kJ/mol降低到86.47 kJ/mol。且DSC结果表明，MgH2的氢解吸活化能也从197 kJ/mol降低到76.32 kJ/mol。在300℃下循环30次后，储氢量可保持98.49%。钛价态的可逆变化和还原金属V的催化作用促进了其吸放氢动力学性能，此外双金属氧化物催化剂的协同作用减缓了Mg/MgH2颗粒聚集的趋势，保持了MgH2+12 wt%TiO2@V2O5体系稳定的循环性能。
相关研究成果发表在《科学通报》（科学通报，2024;69:1923–33. https://doi.org/10.1360/TB-2023-1238），第一作者为2021级硕士研究生史柯柯，通讯作者为太原理工大学刘光教授和北京化工大学宋宇飞教授。该项目得到了青海盐湖工业股份有限公司技术开发项目(NZ-H202302118)资助。
