日本理化学研究所先导研究所的小林元气研究员及其团队发现了一种可显著提升钙钛矿晶体粉末储氢能力的新方法。该研究成果已于近期发表在《美国化学会志》上。

该方法基于机械化学反应，通过物理研磨与混合化合物，将氢引入钙钛矿晶格结构。与传统依赖高温或高压的储氢方式不同，这一过程在室温下进行，能耗较低，对环境更为友好。实验表明，新方法可将钙钛矿中氢饱和度从原先的17%提升至34%，实现储氢容量翻倍。

钙钛矿氧氢化物不仅可作为储氢介质，还具备催化合成氨的潜力。由于氨在肥料生产、塑料制造及作为氢能载体方面具有广泛应用，提升其合成效率具有重要意义。研究团队比较了机械化学法与拓扑化学法的效果，发现前者不仅在储氢性能上表现更优，还能促使晶格结构发生有益变形，从而提升催化活性。

小林元气表示：“这一进步有助于推动实现真正的氢能经济。短期内，它为开发含氢负离子的新型功能材料提供了设计指导;长期来看，该方法有望应用于合成氨催化剂及燃料电池材料的制备。”

目前研究仍处于实验阶段，团队下一步将探索其他类型钙钛矿材料是否可进一步突破现有储氢极限。

更多信息： Fumitaka Takeiri 等人，《机械化学合成氢材料：具有晶格应变的富氢钙钛矿氧氢化物作为氨合成催化剂》，《美国化学会志》 (2025)。期刊信息： 美国化学会志