在“双碳”目标引领下，中国氢能产业已上升至国家战略高度。《中华人民共和国能源法》首次将氢能明确纳入能源管理体系，国务院《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确提出“构建安全、多元、高效的储运体系”。然而，氢气的高效储存与释放技术始终是制约产业化的关键瓶颈。相较于高压气态和低温液态储氢，镁基固态储氢体系凭借其高储氢密度和安全性优势脱颖而出。本文将围绕氢化镁的核心机理展开探讨，为读者呈现这一材料的科学内涵。
氢化镁的核心机理源于金属镁与氢气的可逆化学反应：Mg + H₂ ↔ MgH₂。这一看似简单的反应背后，蕴含着复杂的晶体学与热力学调控原理。MgH₂吸放氢过程是氢、Mg、MgH₂三相动态平衡过程。氢化镁在吸氢初期形成固溶体时吸氢容量极少，在等温状态下当氢压以及氢固溶度升高至特定数值，固溶体（α相）开始向MgH₂（β相）转变，β相氢化物形核长大，而此过程随着相变进行氢压不变，直到α相完全转变为MgH₂（β相），氢压继续升高，氢化反应完成。随着温度升高，相同材料的相变平台压也越高，随之温度继续升高，平台不断变窄，最终消失。
氢化镁的核心价值体现在三个维度的性能平衡：
1、储氢密度领先：理论质量储氢密度达7.6 wt%，体积储氢密度可达106kg/m³以上，为标准状态下氢气密度的119倍、70MPa高压储氢的2.7倍、液氢的1.5倍。这种特性使其在车载、无人机等空间敏感场景中占据绝对优势。
2、循环稳定性优异：研究表明，富德金煜研发的氢化镁材料在300℃条件下经历1000次吸放氢循环后储氢量仍＞6.5 wt%，这得益于其循环稳定性与结构完整性。对比有机液态储氢材料的副产物积累问题，镁基体系的循环经济性更为突出【1】。
3、能量转换高效：吸氢过程释放的74.6 kJ/mol热量可通过热管理系统回收，用于驱动后续放氢阶段的吸热需求，实现系统内能量闭环。这种自持式热平衡特性在分布式能源系统中具有重要价值。
经过多年发展，氢化镁材料经历了从本征特性研究到跨尺度调控，从单一能源载体到多功能集成的进化之路。未来，随着制备成本持续下降，这种“固态氢海绵”有望在十年内实现规模化应用，成为氢经济时代的重要基础设施。当我们在实验室中“雕琢”每一个镁晶格的同时，也在为人类构建清洁能源的未来描绘充满希望的蓝图。
引用来源： 【1】氢能储存技术最新进展
来源：富德金煜