中国科学十大进展发布 我省"氢气低温制备和存储"上榜

　　记者从省科技厅获息，科技部近日发布了2017年度中国科学十大进展。其中，由中科院山西煤炭化学研究所联合北京大学、大连理工大学、中国科学院大学研究团队研究的成果“实现氢气的低温制备和存储”入选。

　　氢能被誉为下一代二次清洁能源。氢燃料电池是最具潜力的新一代能量提供系统，它将化学能高效转化为电能，被广泛用于航空航天、汽车以及其他固定和移动能量提供体系中。但是氢气化学性质活泼，氢气的储存成为氢燃料电池应用的关键。

　　虽然国外有公司实现了氢燃料电池汽车的示范，但氢气储存在约120升、压力高达700公斤的钢瓶，其安全性不容乐观，并且城市内加氢的基础设施建设存在一定隐患。而目前其他的氢气储放体系，或价格昂贵，或存储容量有限。

　　针对这些不足，将氢气存储在甲醇中成为了科研人员所感兴趣的解决途径，甲醇能够和水进行液相重整并原位释放高质量密度(18.8wt%)的氢气，但传统的甲醇蒸汽重整操作需要在相对较高的温度(200℃至350℃)下进行，为实现高效并在温和条件下制氢，突破氢气的存储和输运瓶颈，亟待开发新型甲醇水重整高效催化体系。

　　针对甲醇和水液相制氢反应的特点，中科院山西煤化所与北京大学、大连理工大学、中国科学院合作，开发出新型原子级分散的铂-碳化钼双功能催化剂，实现了在低温下(150℃至190℃)高效的产氢效率。

　　中科院山西煤化所温晓东研究员介绍，原子级高度分散的特点是能最大限度地提高贵金属铂的利用率，以产氢活性估计，仅需含有6克铂的该催化剂即可使产氢速率达到1kgH2/h，基本满足商用车载燃料电池组的需求。以目前甲醇市场价格(2400元/吨)计算，采用此技术路径储放氢气，氢燃料电池汽车每百公里燃料价格仅需约13元，而加60升至80升甲醇可供家用小轿车行驶600公里至1000公里。

　　该研究工作构建了新的化学高效储放氢体系，为含碳资源高效清洁转化利用提供了新的方向，实现了从含碳资源到无碳能源的高效温和转化，为氢能制备、存储及安全利用提供了新的思路，并有望作为下一代高效储放氢新体系得到应用。

　　该研究成果获得了中组部青年千人计划、中科院百人计划、山西省百人计划、山西省创新人才团队及国家基金委等资助，并分别发表于《Nature》和《Science》。