[0001] 本发明涉及储氢技术领域，尤其涉及一种富勒烯储氢材料的制备方法及富勒烯储氢膜。

[0002] 氢气的原料来源广泛，具有极高的热值，并且相较于目前常用的化石能源，氢气的燃烧产物只有水且能够通过电解水制备得到，因而被认为是一种理想的清洁能源载体。然而制约氢气得到进一步利用的一大瓶颈是如何高效地储存氢气。目前已有的储氢方式包括气态储氢、液态储氢和固态储氢，气态储氢和液态储氢的方式对于容器和环境的要求极高，相较之下，固态储氢是一种较为容易实现的方式。

[0003] 富勒烯是一种完全由碳元素组成的中空分子，形状呈球型、椭球型、柱型或管状。富勒烯具有类似于石墨的结构，其中含有大量的由碳原子构成的六元环，除此之外还含有五元环和七元环。富勒烯表面的碳原子处于不饱和状态，其能够通过加氢反应以形成对应的氢化物。由于富勒烯呈封闭的中空结构，在加氢的过程中，通常只有富勒烯的外侧表面能够得到利用，其内部的空间难以得到充分利用，导致富勒烯的储氢能力较低。一些传统技术对富勒烯刻蚀以露出富勒烯的内部空间并进一步沉积储氢金属材料。其中刻蚀虽然能够使富勒烯内部的空间露出，但是刻蚀的方式也带来了富勒烯缺口过大的问题，从而导致富勒烯的表面积和体积的过度减少，因此其中仍然存在储氢量较低的问题。

[0021] 为了便于理解本文，下面将对本文进行更全面的描述。文中给出了本文的首选实施例。但是，本文可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本文的内容更加透彻全面。

[0022] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本文的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本文的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本文。

[0023] 应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者也可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。

[0024] 空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(例如旋转90度或其它取向)并且使用的空间描述语也相应地被解释。

[0025] 在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

[0026] 传统技术对富勒烯刻蚀以露出富勒烯的内部空间并进一步沉积储氢金属材料。其中刻蚀虽然能够使富勒烯内部的空间露出，但是刻蚀的方式会也会严重损伤富勒烯的结构。例如等离子体刻蚀的方式最多会导致富勒烯中超过一半的碳原子被去除，使得富勒烯由笼状结构转变为半球状或碗状结构。这虽然能够露出富勒烯的内部空间，但也导致了富勒烯内部空间的大幅度减少。再者后续沉积的储氢金属材料完全覆盖富勒烯表面，此时主要起储氢作用的是储氢金属材料而非富勒烯，富勒烯本身的结构难以得到充分利用。

[0027] 本发明提供了一种富勒烯储氢材料的制备方法，其包括如下步骤：在衬底上沉积富勒烯材料层。将沉积有富勒烯材料层的衬底置于具有金属靶材的溅射腔室中，溅射金属靶材以形成金属离子，使金属离子轰击富勒烯材料层。以及，在富勒烯材料层表面沉积锂金属以在富勒烯材料层中掺杂锂原子。

[0028] 本发明提供的富勒烯储氢材料的制备方法，先于衬底上沉积富勒烯材料层，然后采用金属离子轰击富勒烯材料层，再于富勒烯材料层表面沉积锂金属以掺杂锂原子。其中通过金属离子轰击富勒烯材料层，能够去除富勒烯表面的部分碳原子并使富勒烯表面形成缺陷，进而使得锂金属能够掺杂于富勒烯的表面和富勒烯的内部，并形成锂掺杂富勒烯。掺杂锂原子能够有效增强富勒烯的表面对于氢分子的结合能力，以使得富勒烯的外表面和内表面均能够用于结合储存氢气。并且该制备方法主要在富勒烯表面形成碳原子空位缺陷而基本不影响其内部体积，这能够降低氢原子包合入富勒烯笼内的阻力，从而更为充分地利用富勒烯的笼内空间储氢，这使得制备得到的富勒烯储氢材料的储氢量得到显著提高。

[0029] 图1为基于本发明的一种富勒烯储氢材料的制备方法，参照图1所示，该制备方法包括步骤S1 步骤S3。~

[0030] 步骤S1，在衬底上沉积富勒烯材料层。

[0031] 可以理解，在富勒烯材料层的沉积过程中，衬底作为富勒烯材料层的生长基底，富勒烯材料层与衬底之间的结合力与衬底的类型相关。在该实施例的一些示例中，衬底的材料可以包括金属材料，富勒烯材料层沉积于该金属材料上并接触于金属材料，以保证富勒烯材料层与衬底之间具有较大的结合力。

[0032] 在该实施例的一些示例中，衬底可以包括层叠设置的基膜与金属材料层，金属材料层设置于基膜上。

[0033] 在该实施例的一些示例中，基膜的材料可以是柔性材料，例如，基膜的材料可以选自高分子材料。进一步地，基膜的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种。在该实施例中，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基膜。

[0034] 在该实施例的一些示例中，基膜的厚度可以是1μm 10μm。例如，基膜的厚度可以是~1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、8μm、10μm，或者，基膜的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围。其中，可以设置基膜的厚度较低，以尽可能降低基膜的质量占比，但当基膜的厚度低于1μm时，基膜在制备过程中容易破损，从而影响该富勒烯储氢材料的制备良率。

[0035] 在该实施例的一些示例中，在衬底上沉积富勒烯材料层之前，可以先于基膜上沉积所需的金属材料层，以形成用于承载富勒烯材料层的衬底。通过沉积的方式制备金属材料层，一方面能够获得较为平整且薄的金属材料层，另一方面还有利于避免金属材料层的氧化，使得后续制备的富勒烯材料层能够稳定附着于衬底上。进一步地，沉积金属材料层的方式可以是溅射。

[0036] 在该实施例的一些示例中，溅射的金属材料层的厚度可以是20nm 500nm。例如，金~属材料层的厚度可以是20nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、
450nm、500nm，或者，金属材料层的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围。其中，溅射的金属材料层的厚度可以适当较薄。

[0037] 在该实施例中，金属材料层的材料可以是铜。

[0038] 在该实施例的一些示例中，可以采用溅射的方式在衬底上沉积富勒烯材料层。具体地，可以将衬底设置于溅射腔室中，并采用含有富勒烯材料的靶材作为靶材，靶材中的富勒烯材料被溅射并沉积于衬底上。

[0039] 在该实施例的一些示例中，在衬底上沉积的富勒烯材料层的厚度为5nm 20nm。例~如，沉积的富勒烯材料层的厚度可以是5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、
15nm、18nm、20nm，或者，沉积的富勒烯材料层的厚度在上述任意两厚度之间的范围。可以理解，富勒烯材料层的厚度可以通过控制沉积时间等条件进行控制。富勒烯材料层的厚度为
5nm 20nm时，能够在保证富勒烯材料层整体较为均匀且结构稳定的同时，使得富勒烯材料~
表面产生较多的缺陷。由于金属离子在轰击过程中仅能够作用于位于表层的部分碳原子，若富勒烯材料层的厚度高于20nm，位于底层的大量富勒烯材料难以产生缺陷，进而导致该富勒烯储氢材料的储氢量提升量显著较低。

[0040] 在该实施例的一些示例中，可以采用溅射的方式沉积富勒烯材料层。在溅射富勒烯材料层的步骤中，可以控制溅射功率为100W 300W。例如，可以控制溅射功率为100W、~120W、150W、180W、200W、220W、250W、280W、300W，或者，也可以控制溅射功率在上述任意两溅射功率之间的范围内。控制溅射功率为100W 300W，能够使得富勒烯材料层溅射得较为均~
匀。

[0041] 在该实施例的一些示例中，在沉积富勒烯材料层的步骤中，可以控制溅射时间为10min 30min。例如，可以控制溅射时间为10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、~
28min、30min，或者，也可以控制溅射时间在上述任意两时间之间的范围。

[0042] 可以理解，通过步骤S1，能够在衬底上沉积得到一层富勒烯材料层。

[0043] 步骤S2，将沉积有富勒烯材料层的衬底置于具有金属靶材的溅射腔室中，溅射金属靶材以形成金属离子，使金属离子轰击富勒烯材料层。

[0044] 在该实施例中，溅射腔室中通常含有工作气体，例如氩气。在溅射过程中，氩气被电离并轰击金属靶材以进行溅射，金属靶材被溅射形成金属离子之后，以较大的速度碰撞富勒烯中的碳原子，并使得碳原子脱离富勒烯，相应地于原位形成空位缺陷。

[0045] 传统的直流溅射工艺或脉冲溅射工艺通常仅能够达到103W量级的最大溅射功率，在该溅射功率下产生的金属离子在富勒烯材料表面轰击碳原子并产生晶格缺陷的概率相对较低，反而还会导致较多的金属离子沉积于富勒烯材料表面。在该实施例的一些示例中，在溅射金属靶材的步骤中，采用高能脉冲磁控溅射（High Power Impulse Magnetron Sputtering，简称HiPIMS）使工作气体电离，并通过电离后的工作气体对金属靶材进行溅射处理。高能脉冲磁控溅射是一种能够在瞬时输出极高功率的溅射方式，其峰值功率能够达5
到10 W以上。采用高能脉冲磁控溅射的方式能够显著提高溅射出的金属离子的动能，金属离子在轰击至富勒烯材料时更易于使碳原子脱离富勒烯，从而在减少金属离子沉积的同时显著增加富勒烯材料表面的空位缺陷，便于在后续步骤中进一步掺杂锂原子。

[0046] 在该实施例的一些示例中，在采用高能脉冲磁控溅射法使工作气体电离的过程5 7
中，可以控制单次脉冲的峰值功率为5×10W 1×10W。例如，可以控制单次脉冲的峰值功率~
5 5 5 5 5 6 6 6 6
为5×10 W、6×10 W、7×10W、8×10W、9×10 W、1×10 W、2×10W、3×10W、5×10 W、7×
6 7
10W、1×10W，或者，也可以控制单次脉冲的峰值功率在上述任意两峰值功率之间。

[0047] 在该实施例的一些示例中，在采用高能脉冲磁控溅射法使工作气体电离的步骤中，可以选择惰性气体作为工作气体。例如，惰性气体可以是氦气、氖气和氩气中的至少一种。

[0048] 在该实施例的一些示例中，在采用高能脉冲磁控溅射法使工作气体电离的步骤中，可以控制脉宽为10μs 100μs。其中脉宽指的是单次脉冲中峰值功率的持续时间。例如，~可以控制脉宽为10μs、20μs、30μs、40μs、50μs、60μs、70μs、80μs、100μs，或者，也可以控制脉宽在上述任意两时间之间的范围。

[0049] 在该实施例的一些示例中，在使金属离子轰击富勒烯材料层的步骤中，可以控制脉冲频率为100Hz 1000Hz，并且控制轰击富勒烯材料层的总时间为1s 10s。例如，可以控制~ ~轰击富勒烯材料层的总时间为1s、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s，或者，也可以控制轰击富勒烯材料层的总时间在上述任意两时间之间的范围。可以理解，通过控制脉冲频率以及控制轰击的总时间，能够在于富勒烯材料层表面产生足够缺陷的同时降低金属离子的沉积量。

[0050] 在该实施例的一些示例中，在使金属离子轰击富勒烯材料层的步骤中，可以将衬底设置于冷却辊上，并对冷却辊施加负电压。可以理解，金属离子在电离之后会失去电子并带有正电荷，对冷却辊施加负电压能够引导该金属离子朝向位于冷却辊上的衬底移动并轰击富勒烯材料层。并且，对冷却辊施加负电压还能够进一步增加金属离子的动能。

[0051] 在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，在冷却辊上施加的电压值可以是﹣100V﹣500V。例如，在冷却辊上施加的电压值可以是﹣100V、﹣150V、﹣200V、﹣~250V、﹣300V、﹣350V、﹣400V、﹣450V、﹣500V，或者，施加的电压值也可以在上述任意两电压值之间。

[0052] 可以理解，在富勒烯材料层表面的碳原子被轰击并产生空位缺陷之后，空位缺陷周围的碳原子会具有不稳定的悬挂键，容易在后续处理的过程中与其他碳原子或者杂原子重新成键，进而导致缺陷消失。在该实施例的一些示例中，在使金属离子轰击富勒烯材料层之后，还包括：基于富勒烯材料层表面形成的缺陷对富勒烯材料层进行扩孔处理。扩孔处理的目的是进一步去除空位缺陷周围的碳原子，其不仅能够使得原本的缺陷进一步形成尺寸较大的孔洞，还能够使得缺陷周围的碳原子更为稳定，避免缺陷修复的问题。

[0053] 可以理解，扩孔处理的方式可以是采用氧化剂进行腐蚀。其中氧化剂可以包括高锰酸钾、浓硫酸和硝酸中的一种或多种，由于缺陷处的原子具有较高的反应活性，因此采用氧化剂能够去除缺陷周围的碳原子。尽管采用氧化剂能够起到较好的扩孔效果，但是这不仅会使得富勒烯表面产生含氧基团，还需要将富勒烯材料层从溅射腔室转移至氧化剂中，影响生产效率。

[0054] 在该实施例的一些示例中，可以通过采用激光照射富勒烯材料层的方式进行扩孔处理。激光能够在瞬间提供极高的能量，采用激光照射富勒烯材料层时，位于缺陷周围的处于不稳定状态的碳原子容易被进一步激发形成等离子体，从而从富勒烯材料表面脱离，进而达到扩孔处理的目的。在该实施例中，激光照射的步骤可以直接在溅射腔室中进行。

[0055] 在该实施例的一些示例中，在采用激光照射富勒烯材料层的步骤中，可以控制激光的脉宽在1ns以下。脉宽在1ns以下的激光的脉冲作用时间接近于热扩散时间，当激光作用于不稳定的碳原子上时，能量不足以热能的形式扩散，从而导致接受辐照的碳原子电离并以等离子体的形式被去除。可以理解，可以采用皮秒激光器以提供脉宽在1ns以下的激光。

[0056] 在该实施例的一些示例中，在采用激光照射富勒烯材料层的步骤中，激光的脉宽可以是1ps 100ps。例如，激光的脉宽可以是1ps、5ps、10ps、20ps、30ps、40ps、50ps、60ps、~80ps、100ps，或者，激光的脉宽也可以在上述任意两时间之间的范围。

[0057] 在该实施例的一些示例中，在采用激光照射富勒烯材料层的步骤中，激光的平均功率可以是10W 50W。例如，激光的平均功率可以是10W、15W、20W、25W、30W、35W、40W、45W、~50W，或者，也可以控制激光的平均功率在上述任意两功率之间。

[0058] 步骤S3，在富勒烯材料表面沉积锂金属以在富勒烯材料中掺杂锂原子。

[0059] 传统技术中会将具有储氢作用的储氢金属材料沉积于富勒烯上，但是富勒烯主要作为承载储氢金属材料的基体材料，最终起到主要储氢作用的实际上仍然是储氢金属材料而非富勒烯。

[0060] 在该实施例中，在富勒烯材料中掺杂锂原子的作用是提高富勒烯材料层的储氢量。锂金属并非储氢金属材料，其本身基本不具有储氢的作用，但是将锂原子掺杂于富勒烯材料中以形成锂碳复合材料时，相较于未掺杂的富勒烯材料，储氢量能够得到较为明显地提升。通过先在富勒烯材料表面形成缺陷，再将锂原子掺杂于富勒烯的表面和富勒烯的内部，能够有效增加富勒烯的表面和内部对于氢分子的吸附能力，使得富勒烯的储氢量得到显著提高。另外，锂原子也能够消除富勒烯材料表面的悬挂键，进一步保证富勒烯材料表面的缺口能够稳定存在。

[0061] 在该实施例的一些示例中，在富勒烯材料表面沉积锂金属的方式可以是物理气相沉积法。进一步地，可以采用溅射的方式在富勒烯材料表面沉积锂金属。

[0062] 在该实施例的一些示例中，在富勒烯材料层表面沉积锂金属的步骤中，使沉积的锂金属的质量与富勒烯材料层的质量比为1:（3 10）。例如，锂金属的质量与富勒烯材料层~的质量比可以是1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10，或者，锂金属的质量与富勒烯材料层的质量比也可以在上述任意两质量比之间。若锂金属的质量与富勒烯材料层的质量比高于1:3时，过多的锂原子以锂金属的形式沉积，不仅不贡献储氢容量，还会因遮蔽富勒烯材料层而导致储氢容量降低。若锂金属的质量与富勒烯材料层的质量比低于1:10时，锂金属的掺杂量较低，对于富勒烯材料层的储氢量的提升幅度较小。

[0063] 在该实施例的一些示例中，在如步骤S1 步骤S3沉积一层富勒烯储氢材料并进行~锂掺杂之后，还可以再重复进行多次沉积富勒烯材料层、轰击富勒烯材料层以及掺杂锂原子，以增加锂掺杂富勒烯材料层的层数，进而提高该富勒烯储氢材料的整体储氢量。

[0064] 在该实施例的一些示例中，在重复进行多次沉积富勒烯材料层、轰击富勒烯材料层以及掺杂锂原子之后，所有富勒烯材料层整体的总厚度可以是1μm 10μm。若富勒烯材料~层整体的总厚度低于1μm，其整体储氢量相对较少，实际储氢量较为受限。若富勒烯材料层整体的的总厚度高于10μm，位于底部的富勒烯材料层不容易吸收氢气，导致该富勒烯材料层的利用率较低。

[0065] 可以理解，富勒烯材料层的总厚度与单层富勒烯材料层的厚度以及沉积富勒烯材料层的次数相关。在该实施例的一些示例中，沉积富勒烯材料层的次数可以是100次 1000~次。

[0066] 在该实施例的一些示例中，在沉积富勒烯材料层的步骤中，可以在衬底的相对两侧表面上均沉积富勒烯材料层。在使金属离子轰击富勒烯材料层的步骤中，可以采用两个金属靶材同时轰击位于衬底两侧的富勒烯材料层。在沉积锂金属的步骤中，可以在衬底的相对两侧表面上均沉积锂金属。

[0067] 通过步骤S1 步骤S3，能够制备得到相应的富勒烯储氢材料。该富勒烯储氢材料包~括富勒烯材料层，富勒烯材料层中的富勒烯材料中存在碳原子空位缺陷，并且富勒烯材料层还掺杂有锂原子。

[0068] 进一步地，本申请还提供了一种富勒烯储氢膜，其包括基膜和如上述实施例中制备得到的富勒烯储氢材料，富勒烯储氢材料设置于基膜上。

[0069] 在该实施例的一些示例中，基膜的材料可以是柔性材料，例如，基膜的材料可以选自高分子材料。进一步地，基膜的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种。在该实施例中，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基膜。

[0070] 进一步地，该富勒烯储氢膜还可以包括金属材料层，金属材料层设置于基膜上。金属材料层的材料可以是铜。

[0071] 可以理解，基膜和金属材料层组成衬底，富勒烯储氢材料可以附着于该衬底上。

[0072] 本申请还提供了如下的实施例以说明富勒烯储氢材料的制备方法的具体实现方式。通过实施例和对比例的说明，本发明的优点也将更为显而易见。

[0073] 实施例1

[0074] 提供厚度为2μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基膜，将其放至传送辊上，传送至含有铜靶材的溅射腔室中，溅射厚度为200nm的铜金属层，作为衬底。

[0075] 将衬底传送至含有富勒烯靶材的溅射腔室中，溅射厚度为10nm的富勒烯材料层，6
再传送至高能脉冲磁控溅射腔室中，设置峰值功率为10 W，脉宽为20μs，对锗靶材进行溅射，持续轰击富勒烯材料层5s后停止。然后采用脉宽为2.1ps的皮秒激光扫描富勒烯材料层以进行扩孔处理，再转移至含有锂金属靶材的溅射腔室中，溅射锂金属，控制溅射时间，以使锂金属的质量与富勒烯靶材的质量之比约为1:5。

[0076] 重复上述步骤100次，以形成富勒烯储氢材料。经测试，该富勒烯储氢材料的最大储氢容量为5.26wt％，储氢效果较好。

[0077] 对比例1

[0078] 提供厚度为2μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基膜，将其放至传送辊上，传送至含有铜靶材的溅射腔室中，溅射厚度为200nm的铜金属层，作为衬底。

[0079] 将衬底传送至含有富勒烯靶材的溅射腔室中，溅射厚度为1000nm的富勒烯材料层，作为富勒烯储氢材料。经测试，该富勒烯储氢材料的最大储氢容量为1.32wt％。

[0080] 对比例2

[0081] 提供厚度为2μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基膜，将其放至传送辊上，传送至含有铜靶材的溅射腔室中，溅射厚度为200nm的铜金属层，作为衬底。

[0082] 将衬底传送至含有富勒烯靶材的溅射腔室中，溅射厚度为10nm的富勒烯材料层，6
再传送至高能脉冲磁控溅射腔室中，设置峰值功率为10 W，脉宽为20μs，对锗靶材进行溅射，持续轰击富勒烯材料层5s后停止。然后采用脉宽为2.1ps的皮秒激光扫描富勒烯材料层以进行扩孔处理。

[0083] 重复上述步骤100次，以形成富勒烯储氢材料。经测试，该富勒烯储氢材料的最大储氢容量为2.12wt％。

[0084] 对比例3

[0085] 提供厚度为2μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基膜，将其放至传送辊上，传送至含有铜靶材的溅射腔室中，溅射厚度为200nm的铜金属层，作为衬底。

[0086] 将衬底传送至含有富勒烯靶材的溅射腔室中，溅射厚度为10nm的富勒烯材料层，再转移至含有锂金属靶材的溅射腔室中，溅射锂金属，控制溅射时间，以使锂金属的质量与富勒烯靶材的质量之比约为1:5。

[0087] 重复上述步骤100次，以形成富勒烯储氢材料。经测试，该富勒烯储氢材料的最大储氢容量为1.53wt％。

[0088] 与对比例1相比，对比例2仅仅采用溅射金属靶材的方式轰击富勒烯材料层以产生缺陷，其虽然去除富勒烯表面的部分碳原子，但是并未进行锂原子掺杂，因此对于储氢容量的改善效果较为受限。对比例3直接在富勒烯材料层表面沉积锂金属，锂原子仅能够掺杂于位于表层的少量富勒烯中，对于储氢容量的改善效果更为受限。

[0089] 与对比例1 对比例3相比，实施例1先采用溅射金属靶材的方式轰击富勒烯材料层~以产生缺陷，再溅射锂金属以在富勒烯材料层中掺杂锂原子。其中通过金属离子轰击富勒烯材料层，能够去除富勒烯表面的部分碳原子并使富勒烯表面形成缺陷，锂原子能够充分掺杂于富勒烯的表面和富勒烯的内部，掺杂效果得到显著提高。掺杂锂原子能够有效增强富勒烯的表面对于氢分子的结合能力，以使得富勒烯的外表面和内表面均能够用于结合储存氢气。并且该制备方法主要在富勒烯表面形成碳原子空位缺陷而基本不影响其表面积和体积，仍能够充分地利用富勒烯的笼内空间储氢。综合而言，该富勒烯储氢材料的储氢容量能够得到显著提高。

[0090] 请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本文的限制。

[0091] 应该理解的是，除非本文中有明确的说明，步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，制备过程中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，也可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

[0092] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

[0093] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。