綠色清潔的氫能被譽(yù)為“未來(lái)的終極能源”，但其大規(guī)模應(yīng)用一直面臨巨大障礙：儲(chǔ)存運(yùn)輸難。目前主流的兩種儲(chǔ)氫方式都存在明顯缺陷——高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫需要笨重容器，且存在泄漏爆炸風(fēng)險(xiǎn)；液態(tài)儲(chǔ)氫則需將氫氣冷卻至零下253℃的極低溫，能耗驚人。

而固態(tài)儲(chǔ)氫材料雖能儲(chǔ)存大量氫氣，但這些氫化物通常需要在100℃以上高溫才能釋放氫氣，還伴有副產(chǎn)物問(wèn)題，限制了實(shí)際應(yīng)用。

顛覆性突破

最近，來(lái)自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）和日本京都大學(xué)的科學(xué)家們?nèi)〉弥卮笸黄�。他們通過(guò)將氨硼烷（AB）和四丁基硼氫化銨（TBABH）按特定比例混合，成功制備出全球首款基于氫化物的深共晶溶劑（DES）。

這種透明液體在室溫下穩(wěn)定存在，氫含量高達(dá)6.9wt%（重量百分比），遠(yuǎn)超美國(guó)能源部設(shè)定的2025年目標(biāo)（5.5wt%）。更令人振奮的是，這種富氫液體僅需加熱至60℃即可釋放氫氣，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有固態(tài)儲(chǔ)氫材料的放氫溫度。

該研究成果已發(fā)表在頂級(jí)材料學(xué)期刊《先進(jìn)材料》上，為氫能儲(chǔ)存、運(yùn)輸開(kāi)辟了全新方向。

神奇液體背后的科學(xué)奧秘

為什么兩種固態(tài)物質(zhì)混合后能形成穩(wěn)定的液態(tài)儲(chǔ)氫材料？關(guān)鍵在于強(qiáng)氫鍵的形成。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氨硼烷比例在50%到80%之間時(shí)，混合物就能在室溫下形成穩(wěn)定的富氫液體。光譜分析顯示，四丁基硼氫化銨中的BH陰離子與氨硼烷的NH基團(tuán)之間形成強(qiáng)氫鍵，打破了它們?cè)�有的固體晶格結(jié)構(gòu)，從而顯著降低混合物的熔點(diǎn)。

這種深共晶溶劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（即液體變成玻璃狀的溫度）低至零下50℃，即使在寒冷環(huán)境下也不會(huì)結(jié)晶。在干燥儲(chǔ)存條件下，液體狀態(tài)可穩(wěn)定維持?jǐn)?shù)周，完全滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

該液態(tài)儲(chǔ)氫材料的另一優(yōu)勢(shì)在于其溫和的放氫條件。實(shí)驗(yàn)表明，加熱至60℃時(shí)即可釋放氫氣，且在此溫度下幾乎不產(chǎn)生雜質(zhì)（雜質(zhì)需要更高溫度才會(huì)釋放）。

分解過(guò)程分兩步進(jìn)行：在150℃以下，氨硼烷首先分解并釋放氫氣；更高溫度下，四丁基硼氫化銨才分解釋放出氫氣、氨氣和二氧化碳。這意味著四丁基硼氫化銨組分可以分離回收并重復(fù)利用，大幅降低使用成本。

研究人員還意外發(fā)現(xiàn)，這種深共晶溶劑暴露在水分中也會(huì)析出氫氣，這為開(kāi)發(fā)更靈活的氫氣釋放方法提供了可能。

中國(guó)力量

幾乎同時(shí)，我國(guó)在液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也迎來(lái)里程碑。7月17日，全國(guó)首臺(tái)安全氫基能源儲(chǔ)氫設(shè)備在北京揭幕，由中氫源安（北京）科技有限公司研發(fā)制造，即將交付天津渤�；瘜W(xué)股份有限公司使用。

該設(shè)備采用安全有機(jī)液儲(chǔ)放氫技術(shù)，將氫氣轉(zhuǎn)化為常溫常壓下可穩(wěn)定存儲(chǔ)的“非�；�品”，顛覆了現(xiàn)有“制-儲(chǔ)-運(yùn)-加-用”的傳統(tǒng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈條，形成更安全、靈活、經(jīng)濟(jì)的 “制-運(yùn)-用” 安全氫基能源全新產(chǎn)業(yè)鏈體系。

渤海化學(xué)一期項(xiàng)目?jī)?chǔ)氫能力達(dá)20噸（折合22.4萬(wàn)標(biāo)方），已申報(bào)國(guó)家能源局氫能試點(diǎn)項(xiàng)目。這一突破將大幅降低氫能儲(chǔ)運(yùn)成本，從根本上解決全鏈條安全問(wèn)題，為氫能大規(guī)模商業(yè)化掃清障礙。

重塑能源未來(lái)

常溫常壓液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)的突破正在重塑氫能產(chǎn)業(yè)格局。傳統(tǒng)依賴高壓儲(chǔ)罐或超冷液體的儲(chǔ)運(yùn)方式將逐步被穩(wěn)定、易處理的室溫液態(tài)儲(chǔ)氫替代。液態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)：安全性高、能耗低、運(yùn)輸方便，可直接利用現(xiàn)有石油基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)輸，無(wú)需重建專門的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。這將極大推動(dòng)氫能在交通、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用。

全球范圍內(nèi)，氫能產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷成熟和推廣應(yīng)用，安全氫基能源有望成為我國(guó)能源體系的重要組成部分，為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動(dòng)力，為實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)提供核心支撐。氫能時(shí)代的大門，正在徐徐開(kāi)啟。

       原文標(biāo)題 : 氫能革命重大突破！60℃即可放氫的液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)來(lái)了