國際能源機構(gòu)（International Energy Agency , IEA）估計，2040年世界能源需求將增加37%。要在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的框架下滿足如此巨大的能源增長需求，開發(fā)新材料勢在必行！
以Ni-金屬氫化物為代表的的氫化物是新能源材料中的佼佼者。20世紀90年代晚期，鎳金屬氫化物電池通過混合電動汽車拉開了商業(yè)化的序幕。到2014年，70%的混合電動汽車都是由鎳金屬氫化物電池供能，總計在各個領域售出10億塊電池，供能2000 MWh。
氫化物能源材料為鎳金屬電池，鋰離子電池等領域的發(fā)展起到了重要作用，并在能源轉(zhuǎn)換方面表現(xiàn)出極大的潛力。
有鑒于此，Rana Mohtadi 和Shin-ichi Orimo就氫化物能源材料的歷史發(fā)展以及未來趨勢進行了詳細總結(jié)。
圖1. 氫化物在能源領域應用的里程碑事件
以下為氫化物儲能領域的幾篇經(jīng)典文章，希望能對大家有所借鑒：
綜述了各種儲氫材料對于電動汽車的吸引力
Schlapbach, L. & Züttel, A. Hydrogen-storage materials for mobile applications. Nature 2001, 414, 353–358.
綜述了氫化物的納米化和限域效應
de Jongh, P. E. & Adelhelm, P. Nanosizing and nanoconfinement: new strategies towards meeting hydrogen storage goals. ChemSusChem 2010,3, 1332–1348.
首次報道了硼氫化物傳導鋰離子的潛力
Matsuo, M., Nakamori, Y., Orimo, S. Maekawa, H. & Takamura, H. Lithium superionic conduction in lithium borohydride accompanied by structural transition. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 224103.
強調(diào)了混合氫化物作為電動汽車固體電解質(zhì)的潛力
Unemoto, A., Matsuo, M. & Orimo, S. Complex hydrides for electrochemical energy storage. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2267–2279.
綜述了鋰離子電池之外的新能源發(fā)展
Choi, J. W. & Aurbach, D. Promise and reality of postlithium-ion batteries with high energy densities. Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 16013.
首次報道了氫化物在鎂離子電池中的應用前景
Mohtadi, R., Matsui, M., Arthur, T. S. & Hwang, S.-J. Magnesium borohydride: from hydrogen storage to magnesium battery. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9780–9783.
首次報道了金屬氫化物作為鋰離子電池正極材料
Oumellal, Y., Rougier, A., Nazri, G. A., Tarascon, J.-M. & Aymard, L. Metal hydrides for lithium-ion batteries. Nat. Mater. 2008, 7, 916–921.
綜述了鈣鈦礦在太陽能電池中的應用
Brenner, T. M., Egger, D. A., Kronik, L., Hodes, G. & Cahen, D. Hybrid organic–inorganic perovskites: lowcost semiconductors with intriguing charge-transport properties. Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 15007.
圖2. 氫化物用于氫氣儲存
圖3. 提高氫化物中氫氣釋放的常用策略
圖4.用于鋰離子電池和鈉離子電池的固態(tài)電解質(zhì)
圖5. 氫化物用于鎂離子電池
圖6. 不同電解質(zhì)環(huán)境中的鎂離子表面
圖7. 氫化物用于超導體
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