氢燃料电池是透过氢与氧的反应来产生电，因此如何提高电池的储氢量可说是降低电池成本、扩大氢燃料电池车发展的关键之一，而目前美国密歇根大学已在 50 万种候选化合物中选出 3 名储氢潜力者，未来有机会进一步提升氢燃料电池的成本效益比。
密歇根大学看好金属有机框架（metal-organic framework，MOF）结构的应用潜力，认为该结构是提高氢燃料电池能量密度以及电池续航里程的秘方，其中 MOF 是多孔材料界的新秀，能应用在碳捕捉、各式电池电极与催化剂。
MOF 是由无机金属与有机配位体自组装形成的架构，具有多孔性质与高比表面积，可以吸收大量的气体，不同的组成材料更会有不同的物理或化学性质，但已知或可用或潜力 MOF 结构化合物有近 50 万种，科学家如何在材料的茫茫大海中寻找合适化合物？
为了找出最合适材料，密歇根大学采用高通量（High-throughput）电脑模拟运算来筛选材料，密歇根大学团队指出，电脑运算可以加速寻找材料的进度，高通量运算则能辨识出具有高储存潜力的 MOF 化合物以及分析性能趋势，科学家则能根据材料性能趋势设计 MOF 结构。
团队首先运用 Chahine rule 观察 493,458 种 MOF 化合物在压力与气温条件下的吸收氢的性能，再用大正蒙地卡罗（Grand Canonical Monte Carlo，GCMC）计算方法，想分析 43,777 种 MOF 候选者者的容量─性能趋势。
最终密歇根大学选中 3 名候选人，并实际制作 MOF 架构与加以测试，密歇根大学材料工程助理教授 Don Siegel 表示，这些 MOF 的能量密度都比过去设计的都还要高，这让未来科学家可以打造更小、更轻、容量则更高的电池。
目前该团队已在《Nature Communications》期刊发表论文，这 3 款 MOF 也分别被团队命名为 SNU-70、UMCM-9 和 PCN-610 / NU-100，储氢容量皆已超越过去纪录，不过密歇根大学团队还没实际打造出新型氢燃料电池，尚不知新材料会为燃料电池带来多少效益。
就好比电动车成本近四成为锂离子电池一样，氢燃料电池也可说是氢燃料车的心脏及主要成本所在，若该团队成功打造出新一代氢燃料电池，将有助于降低氢燃料车的成本。
- Hydrogen fuel cells: With a database of 500,000 materials, researchers zero in on best bets
- Exceptional hydrogen storage achieved by screening nearly half a million metal-organic frameworks
（首图来源：密歇根大学）
