洛桑联邦理工学院与京都大学研究人员研发出首种基于氢化物的深共晶溶剂。
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）和日本京都大学的研究人员开发出一种富含氢的液体，该液体在室温下能保持稳定。
这种通过混合两种化合物制成的液体，解决了氢能作为广泛应用的清洁燃料来源的一个主要障碍。
研究人员在新闻稿中表示：“氢能可以成为未来的清洁燃料，但将其从实验室引入日常生活并非易事。”
“大多数富氢材料在室温下是固体，或者只有在高压或冷冻等极端条件下才会变成液体。”
目前常用的储氢方法通常需要将氢气压缩储存在笨重的高压罐中，或将其冷却至-253°C的低温液态，这些过程都非常耗能。
虽然固体材料也能储存氢气，但它们通常需要高温才能释放氢气，并且可能产生不需要的化学副产物。这种新型液体为这些现有方法提供了一种潜在的替代方案。
结合两种简单化学品
该研究团队通过物理混合两种简单的化学品制成了这种液体：氨硼烷（ammonia borane）和四丁基硼氢化铵（tetrabutylammonium borohydride）。
通过测试不同配比，他们确定含有50%至80%氨硼烷的混合物可产生透明、稳定的液体。这种配方的储氢重量占比高达6.9%，超过了美国能源部为储氢材料设定的2025年目标。
这种新物质是首例基于氢化物的深共晶溶剂（DES）。DES是一种组分的混合物，当其组合时，熔点显著低于其任何单一组分。
在此案例中，光谱分析证实，两种源化学物质的分子之间形成了强氢键。这些键破坏了使组分在室温下呈固态的有序晶格结构，迫使混合物保持液态或非晶态。
氢能研究的新方向
所得到的液体非常稳定，即使在冷却时也不会结晶，只有在温度低于-50°C时才会发生玻璃化转变 —— 变成非晶态的玻璃状固体。
新闻稿补充道：“如果保持干燥，该混合物可稳定保存数周，其密度在同类液体中属于最低之列。”
该液体的操作特性也值得注意。当加热至相对较低的60°C时，它就会释放出纯氢气。与许多固态储氢材料相比，其所需的能量显著降低。
研究人员指出：“这意味着可以更轻松、更高效地获取氢气，使其在现实世界应用中的储存和使用变得更加实用。”
测试表明，最初只有氨硼烷组分发生分解以释放氢气，这表明另一种组分四丁基硼氢化铵可能被回收并重复利用。
新闻稿总结道：“除了储氢，这些成果可能催生用于其他用途（如化学品生产或绿色能源）的新型定制液体。”
“这一发现为氢能研究和实用能源技术开辟了新的方向。”
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