新型氫液體於室溫下穩定存儲清潔燃料

位於瑞士洛桑的洛桑聯邦理工學院（EPFL）與日本京都大學的研究人員成功研製出一種氫含量豐富的液體，該液體在室溫下保持穩定，解決了氫作為廣泛清潔燃料來源的一個主要障礙。

研究人員在新聞稿中指出：“氫可以成為未來的清潔燃料，但將其從實驗室帶入日常生活並不簡單。”目前大多數氫含量材料在室溫下為固體，或僅在高壓或低溫等極端條件下變為液體。

目前的儲存方法通常需要將氫氣壓縮至高壓，使用笨重的油罐，或將其冷卻至−253°C的低溫液態，這是一個耗能的過程。儘管固體材料也可以儲存氫，但它們通常需要高溫才能釋放氫氣，並且可能產生不必要的化學副產品。這種新型液體為這些傳統方法提供了一個潛在的替代方案。

研究團隊通過物理結合兩種簡單的化學物質——氨硼烷和四丁基氨基硼氫化物，成功製造出該液體。經過不同比例的測試，他們確定含有50%至80%氨硼烷的混合物產生了一種透明、穩定的液體。這種配方的氫含量達到重量的6.9%，超過了美國能源部設定的2025年氫儲存材料目標。

這一新物質是基於氫化物的深共晶溶劑（DES）的首個例子。DES是一種組成物混合物，當結合時，其熔點顯著低於任何單一成分的熔點。光譜分析確認了兩種源化學物質之間形成的強氫鍵，這些鍵破壞了使組件在室溫下為固體的有序晶格，迫使混合物保持液體或非晶狀態。

該液體的穩定性顯著，即使在冷卻時也不會結晶，僅在低於−50°C的溫度下經歷玻璃轉變，變為玻璃狀非晶固體。研究人員補充道：“如果保持乾燥，該混合物可以穩定數周，其密度在類似液體中報告的最低。”

該液體的操作特性也相當引人注目。當加熱至60°C時，它能釋放純氫氣，這相比於許多固態氫儲存材料的能量需求要低得多。這意味著氫的存取變得更加容易和高效，使儲存和使用在實際應用中變得更加可行。

測試顯示，只有氨硼烷成分最初分解以釋放氫，這表明另一成分四丁基氨基硼氫化物有可能被回收再利用。研究人員表示：“除了氫儲存外，這些結果還可能導致新的定制液體用於其他用途，例如化學生產或綠色能源。”這一發現為氫研究和實用能源技術開辟了新的方向。

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