寻找能够在室温下以分子或原子形式储存氢气的储氢材料对氢经济的发展至关重要。近日,韩国科学技术院Jeung Ku Kang、Yong-Hoon Kim报道了用于室温储氢的单原子铂非晶态缺陷富勒烯。
本文要点:
1) 与晶体C60相比,用单原子铂固定化的C60-x可获得高14倍的表面积,并且其微孔/中孔为快速氢传输提供了≈20倍的体积。实验证明,在室温下通过压力摆动在C60-x上溢出的储氢能够实现高的可逆重量(6.8wt%)和体积(64.9kg m-3)容量,这是迄今为止在室温下接近DOE目标的最高可逆容量。
2) 此外,密度泛函理论计算表明,有效储氢的关键是存在为溢出保留弯曲的sp2型局部碳几何结构,该几何结构可以保留H自由基以实现氢的快速迁移。此外,H原子在C60-x完整区域上的扩散比在缺陷区域更快,并且在重复的氢气吸附/解吸循环中实现了优异的容量保持。
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Heebin Lee et.al Amorphized Defective Fullerene with a Single-Atom Platinum for Room-Temperature Hydrogen Storage Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202300041
https://doi.org/10.1002/aenm.202300041