Développement et défis des hydrures à base de Mg pour le stockage de l'hydrogène à proximité de la température ambiante.

Les hydrures à base de Mg sont des matériaux de stockage solide de l'hydrogène très prometteurs en raison de leur capacité théorique élevée, de leur abondance naturelle et de leur faible coût. Cependant, leur mise en œuvre généralisée est limitée par leur stabilité thermodynamique intrinsèque, leur cinétique lente et la dégradation progressive de leur capacité lors des cycles. Cette revue fournit une évaluation complète de trois stratégies principales de modification : l'alliage, la modification catalytique et la nano-ingénierie. Les stratégies d'alliage, englobant à la fois les alliages inter-métalliques et de type disproportion, régulent la stabilité thermodynamique en affaiblissant les interactions Mg─H par modulation de la structure électronique et distorsion du réseau, tout en améliorant la cinétique par affinement des grains et établissement de frontières de phase à haute densité. La modification catalytique utilise des métaux de transition, des oxydes métalliques et des MXenes pour établir des centres actifs multivalents qui accélèrent la cinétique de réaction en facilitant le transport interfacial de l'hydrogène, réduisant les barrières d'activation via la dissociation et migration de l'hydrogène atomique, et déstabilisant les liaisons Mg─H par transfert électronique interfacial, tout en fournissant des canaux de diffusion continus et induisant une nucléation hétérogène. Les stratégies de nano-ingénierie peuvent thermodynamiquement déstabiliser la phase hydrure via les effets d'énergie de surface, raccourcir les chemins de diffusion de l'hydrogène et augmenter les sites actifs accessibles pour un stockage efficace de l'hydrogène. En corrélant ces mécanismes, ce travail propose des directions de recherche prospectives, telles que le développement de systèmes intégrés multi-mécanismes, de matériaux catalytiques stables et de techniques assistées par champ externe pour atteindre un stockage de l'hydrogène proche de la température ambiante.