氢分子在主体材料中的非解离化学吸附固相储氢有望实现高吸氢量和高吸氢速率，但目前还缺乏能够指导材料合理设计的非解离储氢理论。

近日，西安工业大学潘洪革教授，Jian Chen，新南威尔士大学Zhenhai Xia通过对一系列杂原子掺杂石墨烯负载的钙单原子碳纳米材料作为高效的不解离固态储氢材料的第一性原理计算、理论分析和集中实验验证，建立了设计此类材料的一般设计原则。

文章要点

1）研究人员提出了一个本征描述符来将掺杂剂的固有性质与碳基基质材料的储氢能力联系起来。

2）广义设计原理和本征描述符对筛选出最佳的双掺杂石墨烯负载钙单原子储氢材料具有预测能力。

3）双掺杂材料具有比单掺杂材料更高的储氢能力，超过了目前最好的碳基储氢材料。

参考文献

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