近日,我所氢能与先进材料研究部氢化物能源化学研究中心(DNL1901组群)陈萍研究员、曹湖军研究员团队在固态储氢领域取得新进展。团队构建了光和光热驱动的氨基锂—氢化锂(LiNH2-2LiH)储放氢过程,实现了温和条件下大于10 wt.%的高容量可逆储氢。

高容量、低能耗的固态可逆储氢技术可为氢能规模化应用提供重要支撑。陈萍团队建立的氨基化物—氢化物复合材料体系(Nature,2002;Adv. Mater.,2004;Adv. Energy Mater.,2017),是储氢材料家族中的重要一员。其中,LiNH2-2LiH复合材料可逆储氢大于10 wt.%。但受热力学平衡限制,该体系完全脱氢需要温度达到400℃左右。
基于前期对光致活化Li-H键(Nat. Chem.,2024;J. Phys. Chem. Lett.,2024)及N-H键(Adv. Sci.,2025;J. Am. Chem. Soc.,2026)的研究工作,本工作进一步将光活化策略拓展至LiNH2-2LiH。研究发现,UV光可活化LiNH2-2LiH体系中的N-H和Li-H键;在2.9 W·cm-2全光谱光照下,该材料呈现较强的光和光热耦合效应,放氢量可达10.16 wt.%。经6次吸放氢循环后,该体系容量基本保持。此外,团队还实现了LiNH2-2LiH体系在自然太阳光照下的快速放氢,验证了太阳能直接驱动固态材料放氢的能力。
相关研究以“Solar‐Driven Reversible Hydrogen Storage Over LiNH2-2LiH”为题,于近日发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上,该工作的第一作者是我所DNL1901组群联合培养博士研究生程咨博和关业勤副研究员。上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院A类先导专项“高能效低压固态储释氢”、辽宁省科技重大专项等项目的支持。(文/图 程咨博)






