氫分子在主體材料中的非解離化學吸附固相儲氫有望實現高吸氫量和高吸氫速率，但目前還缺乏能夠指導材料合理設計的非解離儲氫理論。
近日，西安工業大學潘洪革教授，Jian Chen，新南威爾士大學Zhenhai Xia通過對一系列雜原子摻雜石墨烯負載的鈣單原子碳納米材料作為高效的不解離固態儲氫材料的第一性原理計算、理論分析和集中實驗驗證，建立了設計此類材料的一般設計原則。
文章要點
1）研究人員提出了一個本征描述符來將摻雜劑的固有性質與碳基基質材料的儲氫能力聯系起來。
2）廣義設計原理和本征描述符對篩選出最佳的雙摻雜石墨烯負載鈣單原子儲氫材料具有預測能力。
3）雙摻雜材料具有比單摻雜材料更高的儲氫能力，超過了目前最好的碳基儲氫材料。
參考文獻
Gao, Y., Li, Z., Wang, P. et al. Experimentally validated design principles of heteroatom-doped-graphene-supported calcium single-atom materials for non-dissociative chemisorption solid-state hydrogen storage. Nat Commun 15, 928 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-45082-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45082-9
