上海交通大学氢科学中心邹建新教授团队邹建新教授团队利用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与Ti₃C₂T_x（MXene）之间的静电作用构建了一种三维褶皱结构，有效地抑制了纳米片层间的堆叠风险。然后利用煅烧处理的三维褶皱Ti₃C₂T_x作为基体成功的对纳米MgH₂颗粒进行了均匀负载，获得的复合储氢材料（MgH₂@Ti-MX）具有较高的储氢容量（4.1 wt%），并在较低温度下表现出快速的吸放氢动力学及优异的循环稳定性能。例如60MgH2@Ti-MX复合物的起始放氢温度为140℃，且能够在150 ℃下2.5 h内释放约3.0 wt%的氢气，在200oC进行快速吸放氢循环60次无明显容量和动力学衰减。进行测试的放氢温度已位于高温质子交换膜（HT-PEM）燃料电池的工作温度范围（80-200 ℃）内，因此MgH2@Ti-MX复合储氢材料可与HT-PEM结合来利用燃料电池废热放氢，在分布式发电、燃料电池汽车等领域具有应用前景。在整个材料体系中，Ti-MX不仅为Mg/MgH₂纳米颗粒提供大量的限域位点，而且对Mg/MgH₂的吸放氢表现显著催化作用。通过XRD、XPS、TEM及原位HRTEM等进一步测试发现：在MgH₂(Mg)/Ti-MX界面处原位生成的纳米TiH₂相在体系吸放氢过程中起到了关键作用。在电子束辐照条件下，MgH₂在TiH₂附近先分解放氢，随后逐渐扩展至整个颗粒，而TiH₂也逐步分解为TiH和Ti。在“纳米限域”及“原位纳米催化”的双重作用下，MgH₂@Ti-MX复合储氢材料表现出优异的储氢性能。本工作不仅提供了一种镁基储氢材料的改性策略，大幅降低了MgH₂的放氢温度，同时也为其它储能材料的“纳米限域”研究带来了新思路。相关研究成果“Nanoconfined and in Situ Catalyzed MgH₂ Self-Assembled on 3D Ti₃C₂ MXene Folded Nanosheets with Enhanced Hydrogen Sorption Performances”在ACS Nano上发表。