A review of enhanced hydrogen storage in MgH2: the role of high-energy reactive ball milling and catalysis
Notice bibliographique
Résumé
Due to its significant hydrogen capacity (7.6 wt%), availability, and reversibility, magnesium hydride (MgH2) is considered one of the most promising solid-state hydrogen storage materials, making it attractive for sustainable energy systems. The excellent thermodynamic stability and slow absorption/desorption kinetics, which require elevated operating temperatures, limit its practical application. This paper addresses the important issue of how advanced synthesis methods, specifically high-energy reactive ball milling and catalytic doping, can overcome inherent challenges and enable the practical use of MgH2 for hydrogen storage. The methodology adopted is a systematic and integrative review of state-of-the-art experimental and theoretical studies, focusing on thermodynamic and kinetic fundamentals, synthesis routes, catalytic additives, and nanostructuring strategies. Results indicate that high-energy ball milling significantly improves hydrogen diffusion by reducing particle sizes to the nanoscale and lowering the desorption onset temperature by approximately 45 °C. Catalysts such as 2 mol% Nb2O5 further reduce activation energy barriers, enabling rapid hydrogen release of 6.4 wt% in 114 s, while polymorphic transitions (γ-MgH2 formation) enhance structural stability. Despite these advances, challenges such as grain coarsening and cycling capacity loss remain, highlighting the importance of nanoencapsulation, alloying, and scalable fabrication techniques. In conclusion, the review provides a critical framework for understanding the synergistic role of ball milling and catalysis in tailoring MgH2 properties and outlines future research directions toward efficient, scalable, and application-ready hydrogen storage systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».