近日，由日本东京科学大学(原东京工业大学)的伊藤広名(Hirona Ito)与宫内正浩(Masahiro Miyauchi)教授、近畿大学的中井美绪(Mio Nakai)与中野英之(Hideyuki Nakano)教授，以及筑波大学的近藤刚(Takahiro Kondo)教授组成的研究团队，发现了一种新型固态储氢材料——层状氢化硅烷(L-HSi)。该材料可在环境温度与压力下，仅通过可见光照射即可释放氢气。相关研究成果已在线发表于学术期刊《先进光学材料》上。

当前主流的氢气储运技术存在显著瓶颈：高压气态储氢密度低且存在安全隐患，液态储氢则需极低温度与高能耗;氨虽具高储氢密度，但其脱氢过程能耗高，且本身具有腐蚀性与毒性。多数固态储氢合金则因含有重金属而导致质量储氢密度有限。L-HSi的发现为破解这些难题提供了新思路。这种材料由硅和氢以1:1的比例构成，拥有3.44 wt.%的较高质量储氢容量，并且是一种稳定的固态材料，无需复杂条件即可安全储存氢气。

研究团队通过用盐酸对CaSi₂进行脱钙反应合成了L-HSi粉末。在氩气环境中，研究人员使用氙灯模拟可见光对材料进行照射，在常温常压下成功观测到氢气的生成。实验证实，L-HSi的光学带隙为2.13 eV，对应波长约600 nm，能够有效吸收可见光。进一步在黑暗环境中加热以及详细的光谱分析排除了光热效应的主导作用，确认氢气的释放源于材料受光照后的带隙激发。在波长低于600 nm的光照下，材料释放氢气，并在550 nm波长处实现了最高7.3%的量子效率。在分散于有机介质中的长期照射实验中，L-HSi约46.7%的键合氢原子被释放，且利用低强度的太阳光或LED光源同样能有效产氢。

L-HSi作为一种安全、轻质且节能的固态储氢载体，为氢能的储存与运输开辟了全新的技术路径。其利用日常光源即可触发释氢的特性，极大地提升了应用的便捷性与安全性。展望未来，研究团队表示将致力于提升该材料的可逆储氢性能并推动其规模化制备，以期最终实现其在实际氢能系统中的商业化应用。

出版详情：作者： Hirona Ito 等人，标题：《可见光驱动的层状氢硅烷氢气释放》，发表于：《先进光学材料》(2025)。期刊信息：《先进光学材料》