SNUEI

Reversing the Irreversible: Thermodynamic Stabilization of LiAlH4 Nanoconfined Within a Nitrogen-Doped Carbon Host

2021 · ACS Nano

저자

YongJun Cho, Sichi Li, Jonathan L. Snider, Maxwell A. T. Marple, Nicholas A. Strange, Joshua D. Sugar, Farid El Gabaly, Andreas Schneemann, Sungsu Kang, Minho Kang, Hayoung Park, 박정원 (Jungwon Park), Liwen F. Wan, Harris E. Mason, Mark D. Allendorf, Brandon C. Wood, Eun Seon Cho, Vitalie Stavila

연구주제

Hydrogen Storage and Materials · Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

lithium aluminum hydride 나노 구속 solid state hydrogen storage

키워드 (OpenAlex)

lithium aluminum hydride hydrogen storage nitrogen-doped carbon CMK-3 metastable phase stabilization nanoconfinement hydrogen release charge redistribution

초록

A general problem when designing functional nanomaterials for energy storage is the lack of control over the stability and reactivity of metastable phases. Using the high-capacity hydrogen storage candidate LiAlH 4 as an exemplar, we demonstrate an alternative approach to the thermodynamic stabilization of metastable metal hydrides by coordination to nitrogen binding sites within the nanopores of N-doped CMK-3 carbon (NCMK-3). The resulting LiAlH 4 @NCMK-3 material releases H 2 at temperatures as low as 126 °C with full decomposition below 240 °C, bypassing the usual Li 3 AlH 6 intermediate observed in bulk. Moreover, >80% of LiAlH 4 can be regenerated under 100 MPa H 2, a feat previously thought to be impossible. Nitrogen sites are critical to these improvements, as no reversibility is observed with undoped CMK-3. Density functional theory predicts a drastically reduced Al–H bond dissoc…

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연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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