日本東京科學大學科研團隊近日宣布，在氫能儲存領域取得重大突破。他們成功開發出一種新型固體電解質材料，能夠在90℃的溫和條件下實現氫氣的高效可逆存儲，這項成果為鎂基儲氫技術的實際應用開辟了新路徑。
作為儲氫材料的理想候選，金屬鎂因其價格低廉和理論儲氫容量大而備受關注。然而，傳統鎂基材料需要在300℃以上的高溫環境中才能完成吸氫和放氫過程，這種嚴苛的工作條件嚴重制約了其商業化應用。盡管此前已有研究通過提升氫陰離子導電性在接近常溫下實現了較高的離子傳輸效率，但多數材料存在電化學穩定性差或導電性能不足的問題，難以滿足實際需求。
研究團隊通過創新性的材料設計突破了這一技術瓶頸。他們將氫化鋇、氫化鈣和氫化鈉三種不同體積和價態的金屬氫化物進行組合，經過大量配比實驗篩選出最優配方。這種復合材料在晶體結構上與已知的超離子導體相似，在25℃時即展現出優異的氫陰離子導電性能。更關鍵的是，該材料在寬電位范圍內具有出色的化學穩定性，這是現有氫陰離子導體材料所不具備的特性。
基于這種新型電解質，科研人員構建了以金屬鎂和氫氣為電極活性物質的鎂-氫電池體系。實驗數據顯示，在90℃工作溫度下，該電池每克材料可實現2030毫安時的可逆氫氣存儲容量，接近鎂的理論儲氫極限值。這一性能指標顯著優于傳統高溫儲氫材料，同時大幅降低了工作溫度要求。
研究團隊強調，安全高效的儲氫技術是構建氫能社會的核心要素。這項突破性成果不僅適用于可再生能源的儲能系統，還能為燃料電池汽車提供穩定的氫氣供應方案，為氫能產業商業化提供了全新的技術解決方案。該研究成果已通過國際權威學術期刊《科學》雜志的嚴格評審并正式發表。
