Li-Mg-B-H复合储氢材料（2LiBH₄ + MgH₂）具有比单纯MgH₂更高的储氢容量（11.4 wt%）以及比单纯LiBH₄更好的可逆性，但是其吸放氢动力学缓慢，循环稳定性差，严重限制其实际应用。

针对上述问题，本工作合成了具有层状结构的Nb₂C MXene，并将其用于调控Li-Mg-B-H复合储氢材料的吸放氢动力学和循环稳定性。球磨后的2LiH + MgB₂复合物先通过初始氢化制备得2LiBH₄ + MgH₂复合物。储氢性能研究表明，添加5 wt% Nb₂C的2LiBH₄ + MgH₂复合物在400 °C恒温下30 min内可放氢9.0 wt%，而未添加的2LiBH₄ + MgH₂放氢量仅有2.7 wt%（图1）。2LiBH₄ + MgH₂ + 5 wt% Nb₂C复合物中MgH₂和LiBH₄的放氢活化能分别为123和154 kJ·mol⁻¹，均比2LiBH₄ + MgH₂复合物低（分别为164和165 kJ·mol⁻¹）。2LiBH₄ + MgH₂ + 5 wt% Nb₂C复合物具有优异的循环稳定性，20个循环后，其可逆储氢容量仅从9.4 wt%下降至9.3 wt%（图1）。在复合物循环吸放氢过程中，Nb₂C基本上保持稳定，起到活性催化剂的作用。Nb₂C MXene独特的层状结构以及所含有的活性过渡金属Nb元素是Nb₂C MXene显著改善Li-Mg-B-H复合储氢材料性能的主要原因。

本研究工作表明，与块状NbC不同，具有层状结构的Nb₂C对Li-Mg-B-H复合储氢材料性能具有显著改善效果。相关研究成果发表在《Rare Metals》期刊上。

图1 添加Nb₂C的2LiBH₄ + MgH₂复合储氢材料的等温放氢动力学性能及循环稳定性

论文作者：卢丽雯（硕士生），罗辉（博士生），黎光旭（新捕京3522com），李芸（衢州职业技术学院），王新华（浙江大学），黄存可（新捕京3522com），蓝志强（新捕京3522com），周文政（新捕京3522com），郭进（新捕京3522com），Mohammad Ismail（Universiti Malaysia Terengganu），刘海镇（通讯作者，新捕京3522com）

论文题目：Layered niobium carbide enabling excellent kinetics and cycling stability of Li-Mg-B-H hydrogen storage material

期刊信息：Rare Metals, 2023. https://doi.org/10.1007/s12598-023-02489-5