前沿院面向新能源与节能减排技术取得的共性技术成果

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前沿院近期在太阳能全波谱的转化及利用、绿氢制备、氢燃料电池、光催化精细化学品的制备、大规模储能技术等方面做了深入研究，产出了一系列成果。
        在非粮生物质制氢及存储方面，前沿院团队研发了具有自主知识产权的，可以规模化高效制备绿氢的新方法。利用各种粮食秸秆，采用低能耗技术，可以得到高纯氢气（99.999%），满足新能源汽车燃料电池的应用。同时，制氢中间体是甲酸，避免了氢气的存储运输问题。

         在电解水制氢方面，前沿院团队建立了多项金属纳米催化剂的合成技术，为电解水制氢了提供高效催化剂。这些新型催化剂活性高、成本低，有望应用于电解水制氢工业，并形成了克级制备工艺，正在进一步完善中试工艺。

        在太阳能光解水制氢方面，前沿院团队自主开发了一类具有窄能隙、多氧化还原中心的含硫族元素紫精衍生物，利用这种材料开发出的高性能光解水制氢体系解决了传统光解水体系复杂（三组分协同催化）、效率低的问题，实现了清洁制氢技术。

        在液流电池储能方面，前沿院团队利用紫精类分子研发了大容量有机液流电池，可作为分布式储能或大规模储能中的重要储能单元，有助于调峰填谷，实现电能的高效利用。项目已与公司合作建立研发中心，积极推动产业化进程。

       在热电能量转换方面，前沿院团队研发了规模化、低成本的高性能热电薄膜，设计了新型“一体式”有机热电器件。便携的柔性有机热电器件能够很好地和曲面热源贴合，因而具有较广泛的用途。例如，热电转换器件可以将地热转化为电能支持偏远地区家庭用电，也可以用于工厂废热回收实现“节能减排”，或者将废热转化产生的直流电用于“绿氢”的制备等。

        在低温磁制冷方面，前沿院团队研发了3种高性能（1特斯拉下的磁熵变达14J/kg/K）稀土基低温磁制冷材料的配方，可以用于液化丙烷、甲烷、氢气等沸点很低（＜20 K）的能源气体，有望弥补目前相变法制冷的不足。
        作为学校最大规模的跨学科研究机构，前沿院将继续作好深化科技改革的排头兵，发挥基础研究高地的标兵作用，推动基础研究成果的产业化发展，打造具有国际竞争力的多学科交叉研究平台，助力我国“碳达峰、碳中和”目标的完成。


        文章来源：西安交通大学