洛桑聯邦理工學院與京都大學研究人員研發出首種基于氫化物的深共晶溶劑。

瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）和日本京都大學的研究人員開發出一種富含氫的液體，該液體在室溫下能保持穩定。

這種通過混合兩種化合物制成的液體，解決了氫能作為廣泛應用的清潔燃料來源的一個主要障礙。

研究人員在新聞稿中表示：“氫能可以成為未來的清潔燃料，但將其從實驗室引入日常生活并非易事。”

“大多數富氫材料在室溫下是固體，或者只有在高壓或冷凍等極端條件下才會變成液體。”

目前常用的儲氫方法通常需要將氫氣壓縮儲存在笨重的高壓罐中，或將其冷卻至-253°C的低溫液態，這些過程都非常耗能。

雖然固體材料也能儲存氫氣，但它們通常需要高溫才能釋放氫氣，并且可能產生不需要的化學副產物。這種新型液體為這些現有方法提供了一種潛在的替代方案。

結合兩種簡單化學品

該研究團隊通過物理混合兩種簡單的化學品制成了這種液體：氨硼烷（ammonia borane）和四丁基硼氫化銨（tetrabutylammonium borohydride）。

通過測試不同配比，他們確定含有50%至80%氨硼烷的混合物可產生透明、穩定的液體。這種配方的儲氫重量占比高達6.9%，超過了美國能源部為儲氫材料設定的2025年目標。

這種新物質是首例基于氫化物的深共晶溶劑（DES）。DES是一種組分的混合物，當其組合時，熔點顯著低于其任何單一組分。

在此案例中，光譜分析證實，兩種源化學物質的分子之間形成了強氫鍵。這些鍵破壞了使組分在室溫下呈固態的有序晶格結構，迫使混合物保持液態或非晶態。

氫能研究的新方向

所得到的液體非常穩定，即使在冷卻時也不會結晶，只有在溫度低于-50°C時才會發生玻璃化轉變 —— 變成非晶態的玻璃狀固體。
新聞稿補充道：“如果保持干燥，該混合物可穩定保存數周，其密度在同類液體中屬于最低之列。”

該液體的操作特性也值得注意。當加熱至相對較低的60°C時，它就會釋放出純氫氣。與許多固態儲氫材料相比，其所需的能量顯著降低。

研究人員指出：“這意味著可以更輕松、更高效地獲取氫氣，使其在現實世界應用中的儲存和使用變得更加實用。”

測試表明，最初只有氨硼烷組分發生分解以釋放氫氣，這表明另一種組分四丁基硼氫化銨可能被回收并重復利用。

新聞稿總結道：“除了儲氫，這些成果可能催生用于其他用途（如化學品生產或綠色能源）的新型定制液體。”

“這一發現為氫能研究和實用能源技術開辟了新的方向。”

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