中科大设计出首个光解水制氢储氢一体化体系

7月17日，记者从中科大获悉，该校科研人员设计出首个光解水制氢储氢一体化体系。这为实现太阳能裂解水转换为氢能创造了可能，并进而有助于氢能的大规模应用。

氢能可用于家庭用电、交通运输、发电甚至是卫星发射燃料等，具有燃烧热值高、可持续利用等优点。目前，氢能的优势已获普遍认同，但是在制氢储能技术上还有待完善。

中科大罗毅、江俊教授等合作，设计出首个光解水制氢储氢一体化的材料体系，这项成果最近发表在《自然通讯》杂志上。

光解水制氢是利用太阳光把水分解为氢气和氧气。氢气是一种清洁能源，燃烧后生成水，达到环保可再生可持续发展的目标。然而，长期以来，光解水制氢技术的发展停滞不前，主要原因是光解水制氢过程中逆反应严重，氢气难以分离和收集、难以安全存储、存储成本高等。

为了解决这一难题，江俊等设计一种三明治结构，将碳氮材料夹在两层石墨烯中，由于氢气不能穿透石墨烯材料，光解水产生的氢气分子被安全地保留在三明治复合体系内。同时，氧原子、氧气、羟基等物质也无法进入复合体系，从而抑制了氧与氢重新变为水的逆反应发生，实现了高储氢率下的安全储氢。

江俊介绍说，这一复合材料体系以较低的成本，巧妙地解决了当前光解水制氢过程中的难题，实现了氢气的有效提纯。