小朋友能一手合握，你見過如此迷你輕便的氫燃料電池嗎？這是北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授李星國團隊研發(fā)的便攜式氫燃料電池，這款電池使用25克的氫燃料棒，實際發(fā)電量可達25Wh，而一臺常用的手機電池電量為15Wh。

“便攜式氫燃料電池可以為手提電腦、相機甚至戶外作業(yè)耗電機器持續(xù)提供電能，供電時間成倍高于各類蓄電池，也不會像普通的蓄電池一樣耗時充電，不僅具有廣泛的民用市場，還大有軍用裝備領(lǐng)域的發(fā)展空間�！痹搶嶒炇腋苯淌卩嵔菰诮邮芸萍既請笥浾卟稍L時表示，他所在的團隊?wèi){借著該技術(shù)走上了“參軍”的道路。

便攜式氫燃料電池成“潛力股”

“效率高、無噪聲、環(huán)境友好是氫燃料電池的三大優(yōu)勢。業(yè)界也都認為氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)是一個長期的朝陽產(chǎn)業(yè)。”鄭捷表示，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過熱能和機械能（發(fā)電機）的中間變換，這是氫燃料電池高效的秘訣；運行安靜，噪聲大約只有55分貝，相當(dāng)于人們正常會話的水平；氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物只有水，污染近乎為零。與普通的氫燃料電池相比，研發(fā)難度更大、集成度更高的便攜式氫燃料電池在人們戶外休閑、作業(yè)和軍隊執(zhí)行野外任務(wù)過程中都能夠扮演重要的角色。

“便攜式氫燃料電池憑借諸多優(yōu)勢具有廣泛的應(yīng)用前景，但必須以氫氣為燃料，而我們團隊最擅長的領(lǐng)域正是儲氫材料，其中MgH2是最具有應(yīng)用前景的�！编嵔莞嬖V記者，MgH2的作用是將氫以原子態(tài)形式存儲在材料內(nèi)部的空隙中，需要時通過與水的反應(yīng)將氫釋放出來，而以發(fā)電為核心的氫燃料電池則是消耗氫，二者是密切相關(guān)卻又完全不同的系統(tǒng)。

在民用市場“開疆拓土”

究竟是什么促使了李星國團隊的“跨界”呢？

“2015年1月，我們在一次偶然機會中參加了與燃料電池相關(guān)的研討會。與會的還有一些軍方專家，在交談的過程中了解到各個兵種對燃料電池都很感興趣�！编嵔莼貞洠�既然團隊有儲氫技術(shù)的基礎(chǔ)，為何不向前跨越一步？當(dāng)然，一次的交流遠遠不夠，在隨后的3年時間里，李星國團隊逐漸與軍方相關(guān)單位開始了密切交流和戰(zhàn)略合作。

李星國團隊通過對納米MgH2的活化，使其與水迅速反應(yīng)，達到了均勻且快速釋放氫的目的，這種即產(chǎn)即用的方式使氫氣壓力大大降低，提高了安全性，從而降低了對儲氫罐外殼的要求，即足夠安全的反應(yīng)控制可以利用輕便的材料代替原本的金屬外殼。如此一來，成本自然會大幅降低，對于士兵而言，負重也得到了有效緩解，這也是與軍方合作的契機。

在基礎(chǔ)研究功底的助推下，李星國團隊很快做出了樣品——一個邊長15厘米左右的立方體。其實這種便攜式氫燃料電池的形狀并不固定，為了在某些狹小、固定空間的軍用裝備上使用，儲氫、發(fā)電以及電控單元被“貼心”地設(shè)計成了3個模塊，可以根據(jù)服役空間進行組合和拼裝。