作者:卜叶 高文波 来源:中国科学报 发布时间:2021/4/25 14:34:16
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科学家梳理氨基能源存储与转化新材料新方法

 

可再生能源的储存和运输是制约其大规模使用的瓶颈。氨作为一种化学储能载体,具有储氢量高、质量和体积能量密度大,便于合成、储存、运输和使用等优势,受到业界的广泛关注。

近年来,世界上许多国家、研究机构及知名企业积极部署氨储能相关研究,取得了诸多新进展。近日,中科院大连化学物理研究所研究员陈萍、郭建平研究员团队系统总结了以“氨作为能源载体”为目标开展的相关新方法和新材料方面的研究进展,并对这些过程所面临的科学挑战和机遇进行了分析和讨论。相关研究内容发表在《先进材料》上。

在合成氨方面,该研究总结了当前“绿色合成氨”的社会需求,并分别介绍了热催化、化学链、光/电催化、等离子体催化等不同合成氨方式所具有的优势及存在的挑战,重点介绍了多相、电、光及等离子体等催化新材料、化学链载氮体等方面的研究进展,并对各种合成氨方式未来的研发思路进行了评述。

在氨的利用与转化方面,该研究阐述了氨能源利用的目标,并从氨热分解制氢、氨电氧化制氢、氨电解制氢、氨燃料电池和氨催化燃烧等方面,介绍了不同氨利用方式的优势,面临的挑战,以及在多相催化材料、电极材料开发方面的最新研究进展,分别对各种氨利用方式在未来的研发思路进行了评述。该研究还对氨的分离、存储及消除所需的吸收与吸附材料方面的研究进展进行了介绍。

此外,对氨基能源的研究前景进行了展望,并指出未来的研究可能需要集合催化化学、光/电化学、材料科学、化学工程等领域的知识,共同解决氨基能源发展所面临的难题。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202005721

 
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