氫能可用于家庭用電、交通運輸、發(fā)電甚至是衛(wèi)星發(fā)射燃料等，具有燃燒熱值高、可持續(xù)利用等優(yōu)點。目前，氫能的優(yōu)勢已獲普遍認同，但是在制氫儲能技術(shù)上還有待完善。

 

中科大羅毅、江俊教授等合作，設(shè)計出首個光解水制氫儲氫一體化的材料體系，這項成果最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

 

光解水制氫是利用太陽光把水分解為氫氣和氧氣。氫氣是一種清潔能源，燃燒后生成水，達到環(huán)?？稍偕沙掷m(xù)發(fā)展的目標。然而，長期以來，光解水制氫技術(shù)的發(fā)展停滯不前，主要原因是光解水制氫過程中逆反應(yīng)嚴重，氫氣難以分離和收集、難以安全存儲、存儲成本高等。

 

為了解決這一難題，江俊等設(shè)計一種三明治結(jié)構(gòu)，將碳氮材料夾在兩層石墨烯中，由于氫氣不能穿透石墨烯材料，光解水產(chǎn)生的氫氣分子被安全地保留在三明治復(fù)合體系內(nèi)。同時，氧原子、氧氣、羥基等物質(zhì)也無法進入復(fù)合體系，從而抑制了氧與氫重新變?yōu)樗哪娣磻?yīng)發(fā)生，實現(xiàn)了高儲氫率下的安全儲氫。

 

江俊介紹說，這一復(fù)合材料體系以較低的成本，巧妙地解決了當(dāng)前光解水制氫過程中的難題，實現(xiàn)了氫氣的有效提純。