劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL-美国能源部所属的国家研究机构，位于加利福尼亚州利弗莫尔。）的计算科学家与劳伦斯伯克利和桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories-现由桑迪亚国家技术和工程解决方案（National Technology and Engineering Solutions of Sandia霍尼韦尔所有的一个子公司管理和运营，是美国国家核安全局National Nuclear Security Administration下属的三个研究发展实验室之一）的合作伙伴，联合设计了金属酰胺基复合材料，旨在克服储氢材料性能中的关键动力学限制。

氢拥有最高能量密度，可从多种可再生资源中可持续生产，但氢气的储存和运输具有挑战性，特别是涉及氢液化或氢压缩时。

来自LLNL的科学家Li Siqi表示，和气态氢或液氢相比，固态氢存储更有吸引力，因固态氢在更低压力下可提供更高体积密度，适合满足不断发展的可再生能源技术需求。他是《先进材料界面》杂志封面上的发表的论文的共同第一作者。他表示，研发的目标是基于金属氢化物的系统，能够在化学键中可逆地储存氢，并在需要时释放氢气。

氢化镁（MgH2）作为高容量的储氢材料备受青睐。轻质金属酰胺如锂酰胺（LiNH2）同样具有潜力，但其独立使用时需要高温，限制了其在高要求领域（如重型车辆）的应用。

研究小组发现，将氢化镁与碱金属酰胺混合并掺入还原氧化石墨烯多孔外壳中，能够协同作用，克服热力学困难并显著提高性能。

LLNL团队的理论计算表明，氧化石墨烯促进了电子在材料的三向界面上向周围的锂和氢原子转移，导致氢与锂和氮的键变弱。因此，这一过程加快了氢的再生和解吸速率，实验结果证实了这一点。

LLNL储氢活动的负责人、该研究的另一作者、科学家Brandon Wood表示，这些复杂的金属氢化物材料在高能量密度应用中可成为多功能储氢介质。但最大的挑战是性能缓慢，这项研究工作表明，受限的Li-Mg酰胺复合材料可能是克服这一问题的关键。研发团队将探索如何通过掺杂剂和其他添加剂来调整组分，以进一步提升性能。

美国能源部、能源效率和可再生能源办公室以及氢和燃料电池技术办公室通过氢材料高级研究联盟（HyMARC）的对该项目进行了资助。

来源:HaechiFuelCell