韩国化学技术研究院（KRICT）与延世大学联合研究团队日前宣布，成功开发出适用于液态有机氢载体（LOHC）技术的下一代储氢膜材料 —— 磺化聚芳醚砜（SPAES）高分子电解质膜。

该成果通过优化膜结构显著抑制氢气存储过程中的甲苯渗透问题，将氢化反应效率提升至 72.8%，为氢能高效存储与运输提供了关键技术突破。

攻克 LOHC 技术核心难题：甲苯渗透与效率瓶颈

液态有机氢载体技术通过甲苯与氢气反应生成甲基环己烷（MCH）实现氢气的液态存储，避免了高压（100atm 以上）或超低温（-252.9℃以下）带来的安全与成本问题。然而，传统全氟系膜材料（如 Nafion）在电化学反应中易被甲苯渗透，导致电极污染和反应效率下降。

研究团队由韩国化学技术研究院高级研究员 So Soon-yong 与延世大学 Lee Sang-young 教授领衔，通过分子层面设计，将 SPAES 膜的亲水域离子通道宽度精准控制至 2.1 纳米（约人类头发直径的五万分之一），形成纳米级筛分结构，使甲苯分子扩散速度减缓约 20 倍，渗透量较传统膜减少 60%。

这一结构创新不仅提升了膜的选择性，更通过 48 小时连续运行验证了其长期化学稳定性。

性能突破：效率提升与商业化前景

测试数据显示，采用 SPAES 膜的氢化反应效率达 72.8%，较现有技术（68.4%）提升 4.4 个百分点，电极污染问题得到有效抑制。研究团队指出，该技术若与可再生能源发电设备集成，构建独立高效储氢系统，有望在 2030 年左右实现商业化，应用场景涵盖氢燃料电池汽车、氢能发电等绿色能源领域。

韩国化学技术研究院表示，此成果解决了电化学储氢系统的核心材料瓶颈，为氢能经济在交通、电力等领域的规模化应用奠定了基础。

相关研究已于 2025 年 2 月作为封面论文发表于国际期刊《Journal of Materials Chemistry A》，并被评价为 “推动 LOHC 技术从实验室走向实际应用的关键一步”。

技术优势与行业影响

相较于传统膜材料，SPAES 膜的碳氢化合物基结构兼具成本优势与环境友好性，避免了全氟材料的生产污染问题。

其纳米级通道设计策略为高性能分离膜开发提供了普适性思路，未来可拓展至其他液体有机储氢体系或电化学储能领域。