麻省理工學(xué)院（MIT）研究團(tuán)隊(duì)提出一種從氨氣中直接提取純氫的新方法。該裝置以鈀金屬作為陽極膜，核心優(yōu)勢(shì)在于允許氫氣穿透膜材料，而未反應(yīng)的氮?dú)馀c氨氣則被阻隔在另一側(cè)，從而在氣體提取過程中同步完成分離。

反應(yīng)初期由釕和銫組成的催化劑負(fù)責(zé)斷裂氨分子。釋放出的氫氣進(jìn)入鈀膜后，在熔融氫氧化物電解質(zhì)的作用下完成電化學(xué)過程。研究負(fù)責(zé)人尤格什·蘇倫德拉納特教授指出，該電池產(chǎn)生的電勢(shì)差會(huì)形成類似“真空”的效應(yīng)，主動(dòng)將氫氣拉向膜的一側(cè)。氫氣在此分解為質(zhì)子和電子，質(zhì)子穿過電解質(zhì)，電子經(jīng)外電路流動(dòng)并在陰極重新結(jié)合。

相關(guān)研究成果已于2026年9月發(fā)表于《自然》雜志。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)在250℃工況下對(duì)氨氣的轉(zhuǎn)化率達(dá)到91%。團(tuán)隊(duì)在同一溫度下測(cè)試了另一種液態(tài)氫載體甲基環(huán)己烷，轉(zhuǎn)化率亦達(dá)到94%。在專項(xiàng)分離測(cè)試中，系統(tǒng)以0.05大氣壓的氫氣分壓為起點(diǎn)，成功輸出1.0大氣壓的純氫；當(dāng)溫度升至300℃時(shí)，分離速度可達(dá)傳統(tǒng)方法的四倍。

該機(jī)制通過持續(xù)移除生成的氫氣，使反應(yīng)平衡向氨氣繼續(xù)分解的方向移動(dòng)。蘇倫德拉納特表示：“該系統(tǒng)能夠主動(dòng)將氫氣從低濃度區(qū)域泵送至高濃度區(qū)域?！?/p>

目前該技術(shù)仍處于小規(guī)模電池測(cè)試階段。鈀金成本高昂且膜材用量較大是主要瓶頸，研究組正致力于降低貴金屬使用量。此外，向工業(yè)級(jí)規(guī)模放大仍需解決多項(xiàng)工程問題，包括大幅增加膜表面積、控制大流量氣體以及維持熔融電解質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

盡管“生產(chǎn)-運(yùn)輸-回收”全鏈條的能量效率仍維持在45%至50%左右，但該方法省去了傳統(tǒng)工藝中高溫裂解（需超500℃）及后續(xù)氣體純化步驟，有效降低了氫氣回收環(huán)節(jié)的能耗與成本。