Mg(BH4)2/NH3BH3复合体系的可逆储氢特性研究

本课题拟将Mg(BH4)2和氨硼烷（NH3BH3）组成复合储氢材料体系；利用氨硼烷在放氢过程中产生的热量来调和Mg(BH4)2放氢所需能量，以达到降低Mg(BH4)2放氢温度的目的；同时也设想利用Mg(BH4)2分解后得到的产物MgH2来提高氨硼烷的放氢性能。首先通过高能球磨方法来调整反应物的晶粒大小,通过不同的反应物质量配比来调控体系的放氢反应热力学；研究反应产物的分布、结构以及形貌特征。在此基础上，着重研究和探索Mg(BH4)2/ NH3BH3复合体系中的可逆反应过程并对其循环吸放氢特性展开研究。其次，课题拟采用宏观物理分隔和微观介孔装填两种方法将Mg(BH4)2和NH3BH3分别分散到不同空间位置，使二者仅能发生能量交换而不相互反应，以此来详细研究两种材料放氢过程中的能量调和规律。课题研究的相关成果对于探索高容量可逆储氢材料，拓展配位氢化物复合材料研究领域具有重要的指导意义。

本课题研究了Mg(BH4)2储氢材料的合成与放氢机制，并将其和氨硼烷（NH3BH3）组成复合储氢材料体系，以达到降低Mg(BH4)2放氢温度的目的。实验结果表明：从单质合成Mg(BH4)2异常困难，主要是因为B-B键断开所需反应条件太苛刻，采用B2H6和MgH2可得到纯度较低的Mg-B-H化合物。Mg(BH4)2和不同的氯化物、氟化物混合放氢实验表明，Mg(BH4)2可以和这些物质反应，在低温下释放出氢气，然而，这些物质对Mg(BH4)2的放氢过程并无催化作用，且严重降低了放氢量。Mg(BH4)2和氨硼烷的混合放氢实验表明，Mg(BH4)2可促进氨硼烷在室温下形成胶态物;Mg(BH4)2和氨硼烷在加热时的放氢过程可以看作两个独立的放氢过程，其中的热效应对双方放氢过程影响很小。