近日，北京大學化學與分子工程學院馬丁課題組在儲放氫方面取得重大進展，他們與中國科學院大學、大連理工大學等單位合作，采用鉑-碳化鉬雙功能催化劑實現對水和甲醇的高效活化，大大提升產氫效率。使用這種方式儲放氫氣，氫燃料電池汽車行駛100公里燃料成本僅需13元。該研究成果已以論文形式發表于3月23日的《自然》上。
氫能，被譽為下一代二次清潔能源，但氫氣的存儲和運輸是阻礙氫能源大規模應用的瓶頸。氫燃料電池是最具潛力的新一代能量提供系統，它將化學能高效轉化為電能，被廣泛用于航空航天、汽車以及其他固定和移動能量提供體系中，但是氫氣化學性質活潑，氫氣的儲存就成為氫燃料電池應用的關鍵。目前，豐田的商業化氫燃料電池汽車的解決方案是使用容量約125升、壓力高達700公斤的鋼瓶進行儲氫，但其安全性不容樂觀，并且城市內加氫基礎設施建設存在一定隱患。其他的氫氣儲放體系，或價格昂貴，或存儲容量有限。
針對這些不足，一種可能的解決方案是將氫氣存儲于液體甲醇中，通過水和甲醇的液相重整反應原位產氫供燃料電池使用，在釋放出甲醇中存儲氫氣的同時也活化等摩爾的水而釋放出額外的氫氣。
來自北大、中國科學院大學等單位的學者，針對甲醇和水液相制氫反應的特點，采用鉑-碳化鉬雙功能催化劑實現對水和甲醇的高效活化，實現了極高的產氫效率。
具體來說，研究人員將碳化鉬負載的金屬鉑催化劑應用于甲醇和水液相反應，催化劑表現出超高的產氫活性，與較傳統催化劑相比，放氫速率大大提升。僅以產氫活性估計，該催化劑已基本達到商用車載燃料電池組的需求，僅需6克鉑即可使產氫速率達到1千克氫氣/小時。以目前甲醇市場價格2400元/噸計算，采用此路徑儲放氫氣，氫燃料電池汽車每百公里燃料價格僅需約13元，而加60至80升甲醇可供家用小轎車行駛600至1000公里。
該研究工作構建了化學高效儲放氫新體系，此類催化劑還有望在生活廢水、乙醇等原料的催化產氫中發揮優勢作用。該團隊將進一步優化體系的催化性能，并積極推動產業化進程。
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