德研发新型高分子材料 首次实现储能释氢一体化
2026年3月9日
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近日,德国乌尔姆大学与耶拿大学的联合研究团队取得能源材料领域重大突破,研发出一种水溶性智能高分子材料,首次将太阳能捕获储能与氢气按需释放两大功能合二为一,成功破解绿氢制备因阳光间歇性导致的规模化应用难题,相关研究成果发表于国际学术期刊《自然・通讯》。

 

绿氢是全球能源转型的关键方向,其传统制备依赖阳光光催化过程,但阳光的间歇性始终是制约其大规模应用的核心障碍。此次研发的新型材料为不同有机单元构建的大分子框架,具备特殊氧化还原功能,从根本上突破了这一技术瓶颈,实现了储能与释氢的一体化设计,且整个过程可逆、操作简便。

 

实验数据显示,该材料性能表现亮眼,捕获并储存太阳能的“充电”效率超 80%,储存的能量可稳定保持数天,为非即时释氢提供了坚实基础。释氢过程无需阳光实时照射,可在暗室中完成,真正实现“按需供氢”:向系统加入酸和催化剂后,材料中储存的电子便与质子结合生成氢气,释氢效率高达 72%。

 

该材料的核心创新在于通过“pH开关”实现循环使用,整个过程无需繁琐分离步骤,仅调节溶液酸碱度,就能借助可逆的氧化还原反应完成系统重置。这一调控过程还可通过颜色直观判断状态,放电产氢时溶液由紫变黄,充电储能完成后从黄回紫,兼具实用性与可视化特点。反应结束后,中和溶液即可让材料恢复性能,开启新一轮储氢放氢循环。

 

研究团队表示,这种“按需供氢”的新模式,能为钢铁冶炼等对稳定绿色氢源需求迫切的能源密集型产业提供全新解决方案。此次研发成果不仅突破绿氢制备领域的技术瓶颈,更为太阳能存储技术发展开辟新路径,有望推动开发出更经济高效、可大规模应用的太阳能存储技术,为全球能源转型和清洁能源推广注入新动力。

 












【新闻来源】人民网 http://finance.people.com.cn/n1/2026/0304/c1004-40674294.html

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