Nature子刊经典综述：氢化物能源材料！
纳米人
国际能源机构（International Energy Agency , IEA）估计，2040年世界能源需求将增加37%。要在环保和可持续发展的框架下满足如此巨大的能源增长需求，开发新材料势在必行！
以Ni-金属氢化物为代表的的氢化物是新能源材料中的佼佼者。20世纪90年代晚期，镍金属氢化物电池通过混合电动汽车拉开了商业化的序幕。到2014年，70%的混合电动汽车都是由镍金属氢化物电池供能，总计在各个领域售出10亿块电池，供能2000 MWh。
氢化物能源材料为镍金属电池，锂离子电池等领域的发展起到了重要作用，并在能源转换方面表现出极大的潜力。
有鉴于此，Rana Mohtadi 和Shin-ichi Orimo就氢化物能源材料的历史发展以及未来趋势进行了详细总结。
图1. 氢化物在能源领域应用的里程碑事件
以下为氢化物储能领域的几篇经典文章，希望能对大家有所借鉴：
综述了各种储氢材料对于电动汽车的吸引力
Schlapbach, L. & Züttel, A. Hydrogen-storage materials for mobile applications. Nature 2001, 414, 353–358.
综述了氢化物的纳米化和限域效应
de Jongh, P. E. & Adelhelm, P. Nanosizing and nanoconfinement: new strategies towards meeting hydrogen storage goals. ChemSusChem 2010,3, 1332–1348.
首次报道了硼氢化物传导锂离子的潜力
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.
强调了混合氢化物作为电动汽车固体电解质的潜力
Unemoto, A., Matsuo, M. & Orimo, S. Complex hydrides for electrochemical energy storage. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2267–2279.
综述了锂离子电池之外的新能源发展
Choi, J. W. & Aurbach, D. Promise and reality of postlithium-ion batteries with high energy densities. Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 16013.
首次报道了氢化物在镁离子电池中的应用前景
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.
首次报道了金属氢化物作为锂离子电池正极材料
Oumellal, Y., Rougier, A., Nazri, G. A., Tarascon, J.-M. & Aymard, L. Metal hydrides for lithium-ion batteries. Nat. Mater. 2008, 7, 916–921.
综述了钙钛矿在太阳能电池中的应用
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.
图2. 氢化物用于氢气储存
图3. 提高氢化物中氢气释放的常用策略
图4.用于锂离子电池和钠离子电池的固态电解质
图5. 氢化物用于镁离子电池
图6. 不同电解质环境中的镁离子表面
图7. 氢化物用于超导体
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