氫是潔淨的能源載體,但氫的安全、高效存儲是氫能大規模應用中的技術瓶頸,也是近二十餘年來材料研究領域最具挑戰的課題之一。儲氫材料需具有儲氫密度高、吸放氫速度快、操作條件溫和、可逆性好、壽命長等特性。經過近半個世紀的研究積累,儲氫材料已由前期的金屬與金屬合金體係逐漸發展為以輕質元素氫化物(如硼氫化物、氨基化合物、氨硼烷及其衍生物等)和多孔吸附材料為主導的材料體係。同時,材料的組成—結構—性xing能neng的de關guan聯lian性xing以yi及ji由you此ci提ti煉lian出chu的de材cai料liao設she計ji思si想xiang亦yi成cheng為wei儲chu氫qing研yan究jiu的de核he心xin。該gai綜zong述shu文wen章zhang在zai總zong結jie近jin十shi五wu年nian來lai輕qing質zhi元yuan素su氫qing化hua物wu儲chu氫qing材cai料liao研yan發fa進jin展zhan的de基ji礎chu上shang,歸gui納na出chu此ci類lei材cai料liao可ke通tong過guo金jin屬shu取qu代dai、複合、絡合等策略進行設計、合成與優化。而這些策略的實施對材料的結構與性能所產生的影響在文中亦有較為深入的討論。在吸附材料方麵,對金屬有機框架、共價有機框架等近期熱點材料的組成、孔結構、比表麵、官能團等與其吸附熱/吸附量進行了關聯,為該類材料的研發提供了思路。文章還進一步探討了分布式製氫和大規模氫的儲運技術,強調了對廉價、高效、長壽命新型脫氫催化劑材料的迫切需求。最後,該文章對未來儲氫材料的發展方向進行了展望,儲氫研究的突破性進展依賴於創新性思維和多學科的交叉融合,而科研人員在過去半個世紀的不懈努力無疑將為此突破奠定基礎。
該文的共同作者還包括日本產業技術綜合研究所教授徐強、博士Pachfule Pradip和美國國家標準與技術研究院研究員吳慧。其中,徐強和吳慧分別是大連化物所高級夥伴研究員和客座研究員,他們與該所DNL1901組保持著長期良好的合作。
該工作得到了國家傑出青年基金、教育部能源材料化學協同創新中心(2011•iChEM)和中科院青年創新促進會的資助。
大連化物所等發表儲氫材料研究進展綜述文章