储氢新思路：“纳米夹心巧克力”或可成为创新能源载体

文｜陈根

氢能源是一种公认的清洁能源，在众多能源中作为低碳和零碳能源脱颖而出，可为飞机、轮船和卡车等提供环境友好型燃料。自1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。

此外，利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。21世纪，我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划。

目前，储氢方法主要分为低温液态储氢、高压气态储氢和储氢材料储氢三种，其中以气态储氢为主。高压气态储氢成为市场主流主要是因其简便易行、充放气速度快、在常温下就可进行，而且其成本较低，但是气态储氢普遍存在安全隐患。

同时，低温液态储氢因技术难度大，氢气液化成本高，能量损失大，需要极好的绝热装置来隔热等因素，在短期内难以实现突破发展。而固态储氢材料储氢性能卓越，是三种方式中最为理想的储氢方式，但目前还没有还没开发出更适合的储存技术。

针对这些问题，近日，德国科学家提出了一种储存氢的新方法：将氢储存在由贵金属钯制成的微小纳米粒子中，这种粒子直径仅为1．2纳米（一毫米的百万分之一）。

众所周知，钯可以像海绵一样吸收氢，但为了确保微小粒子足够坚固，中心由稀有贵金属铱制成。它的构成过程可以被描绘成一块巧克力：中心的铱是“坚果”，包裹在一层钯中，巧克力的外面涂有氢气。

在进行研究观测时，科学家发现，氢粘附在纳米颗粒的表面，几乎完全没有渗透到内部。此外，回收储存的氢气只需添加少量热量，氢就可从粒子表面迅速释放出来。

未来，该“纳米夹心巧克力”技术或可成为创新能源载体。目前，相关研究成果“Hydrogen Solubility and Atomic Structure of Graphene Supported Pd Nanoclusters”，已发表在ACS Nano期刊上。