9月10日消息,麻省理工学院(MIT)研究团队在《自然》杂志发表一种电化学氨制氢新方法,可在显著降低的温度下从氨中提取高纯度氢气,并同时完成分离与浓缩,省去传统工艺的后续纯化环节。
氨(NH3)作为液体易于储存和运输,被视为极具吸引力的氢载体,而氢广泛用于燃料电池、半导体制造和化工过程。但传统氨分解制氢通常需要高温,且产物氢气与氮气混合,需额外纯化才能用于多数应用场景。
MIT团队开发的电化学策略利用电力加速氨的氢释放,并将其同步分离、浓缩为高纯气流。通讯作者、化学与化学工程Donner教授Yogesh Surendranath表示:"我们展示了用电化学驱动热力学上坡、动力学困难的脱氢反应的能力。除氨和液态有机分子这两种重要氢载体外,这里学到的概念原则上可进一步转化,我们正积极推进其在其他重要脱氢反应中的应用。"
论文第一作者为MIT博士后曾瑞(Rui Zeng),现为哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院教授。研究展示了该路线可产生高浓度、高纯度的氢气流。
对氢能产业而言,氨裂解的温度与纯化瓶颈是"氨-氢"路线的主要成本与设备障碍:若电化学路线能在较低温度下一步产出燃料电池级氢气,分布式加氢站可省去变压吸附等大型纯化装置,氨作为储氢介质的经济学将显著改善。该工作发表于Nature,论文DOI为10.1038/s41586-026-11008-2。
(来源:Massachusetts Institute of Technology)