本研究團隊在新能源領域取得了突破性進展，成功研發出可再生能源太陽能電解水制取綠氫和二氧化碳加氫制“液態陽光”燃料的關鍵技術，并在此基礎上開發了三項關鍵性技術，進一步提升了系統的效率和經濟性。

首先，團隊開發了低銥、非銥電解水催化劑。傳統的電解水制氫過程中，催化劑的成本較高，尤其是銥等貴金屬的使用限制了其大規模應用。本研究團隊通過創新設計，成功開發了低銥甚至非銥的電解水催化劑，利用納米材料的尺寸效應和合金化策略，優化催化劑的活性位點和電子結構，開發新型低銥（< 0.1 mg cm²）和非銥金屬催化劑，并作電解槽示范。理解和控制 PEM 與催化劑界面處的物 理化學過程，以最大化電極的性能。

其次，針對電導率與穩定性之間的Trade-off效應，以協同增強SPEEK基改性多面體低聚倍半硅氧烷（POSS）有機-無機復合膜的電導率以及穩定性為目標，采用有機-無機雜化策略，以SPEEK為基質、氨基化POSS（OA-POSS）和氧化石墨烯（GO）為填料、水作為導電介質。分別通過OA-POSS上氨基與SPEEK磺酸基團間的靜電相互作用以及GO骨架與SPEEK主鏈苯環間的π-π相互作用分別自組裝成膜?；诔叽缫约坝H和力的匹配，OA-POSS氨基與SPEEK磺酸基團相互作用，有利于增強親水域的連續性。基于GO的結構特性，將OA-POSS共價接枝在GO上使其均勻分散，并通過π-π相互作用增強了疏水域的有序性，協同親水域的連續性促進膜內長程有序質子傳輸通道的構建。同時，SPEEK與OA-POSS間的靜電引力抑制了SPEEK主鏈遷移提升了其結構穩定性。揭示了OA-POSS納米填料對SPEEK微相結構與質子電導率以及結構穩定性間的關聯，實現了電導率與穩定性的協同增強。

此外，團隊還開發了CO2還原所需的高效Zn/ZrO催化劑。在二氧化碳加氫制甲醇的過程中，催化劑的選擇和性能對產品的產量和品質至關重要。本研究團隊通過深入研究，成功制備出高效、穩定的Zn/ZrO催化劑，該催化劑在CO2還原過程中表現出優異的催化性能，有效提高了甲醇的產量和純度。

結合以上三項關鍵性技術，本研究團隊成功實現了可再生能源太陽能電解水制取綠氫和二氧化碳加氫制“液態陽光”燃料的全過程。全球首套直接太陽能液態陽光千噸級示范工程已在蘭州新區試車成功，標志著該技術已從實驗室走向工業化應用。

應用前景：

“液態陽光”甲醇燃料具有廣闊的應用前景，得益于上述三項關鍵性技術的突破，其生產效率和成本效益得到了顯著提升。

首先，在交通領域，甲醇燃料已開始在乘用車、商用車、重卡車輛等交通工具上得到應用，并有望在國際海運和航運中推廣使用。隨著低銥、非銥電解水催化劑的開發和SPEEK質子交換膜的應用，電解水制氫的成本將進一步降低，為甲醇燃料的大規模生產提供了有力支持。

其次，“液態陽光”甲醇燃料可以解決風電、光伏等間歇性能源的規模化儲能和調峰問題。通過甲醇的長期、穩定、安全儲存，可以實現可再生電力的有效利用，提高能源系統的靈活性和可靠性。

此外，甲醇作為氫能的載體，還可以解決氫能制備、儲存和運輸的安全性和成本問題。隨著Zn/ZrO催化劑在CO2還原過程中的廣泛應用，甲醇的產量和純度將得到進一步提升，為氫能的應用提供了更加豐富的原料來源。

最后，甲醇還可以資源化轉化二氧化碳，解決工業剛性排放二氧化碳的問題。通過規?；a液態陽光甲醇，不僅可以實現變廢為寶，緩解我國液態燃料短缺的局面，還可以兼顧經濟發展，推動能源轉型和產業升級。因此，“液態陽光”甲醇燃料在推動實現碳中和目標、促進經濟高質量發展方面具有重要的作用。