绿色、清洁的氢能被誉为“未来的清洁能源”，但氢气运输和储存的技术瓶颈，却一直都是阻碍其大规模应用的“绊脚石”。

目前主流的储氢方式有两种：一是将氢气在高压（通常700 bar以上）条件下存储在重型气罐中，二是将氢气冷却至-253°C使其液化并储存在真空绝缘容器中。

然而，这两种技术目前都有着显著痛点：前者需要笨重的容器，且高压存在泄漏和爆炸风险；后者则能耗极高，且低温保温技术复杂。

此外，固态储氢材料虽然也能储存大量氢气，但这些氢化物通常会在室温下结晶为固体，往往需要高温（>100°C）才能分解并释放氢气。

以氨硼烷为例，这种氢化物有着极高的氢含量（19.6 wt%），但其所需的分解温度高，而且氨硼烷的氢气释放动力学较差，可能伴随氨气和乙硼烷等副产物，限制了实际应用。

因此，科学家们近年来致力于探索更安全、更高效的储氢方案。

最近，洛桑联邦理工学院（EPFL）和京都大学的研究人员通过混合氨硼烷（AB）和四丁基硼氢化铵（TBABH），制备出了首款基于氢化物的深共晶溶剂（DES）。

这种由两种简单化学物质混合而成的富氢液体在室温下不仅状态稳定，而且氢含量高达6.9 wt%（重量百分比），远超美国能源部的2025年目标（5.5 wt%）。

更重要的是，该液体仅需加热至60°C即可释放氢气。

这一突破有望使室温储氢更加便捷、安全、高效。该研究成果发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。

面对氢能储存、运输瓶颈，研究人员致力于寻求通过改变现有储存材料的化学成分，或者添加有助于氢气释放的物质来改善氢气的储存。

而深共晶溶剂（DES）就是一个富有前景的方向。深共晶溶剂是多种成分的混合物，其熔点明显低于任何单一成分的熔点。

也就是说，通过开发深共晶溶剂，研究人员也可以调整和降低固体氢化物的熔点。

该化学性质对于液态储氢至关重要，这意味着富含氢的固体化合物有望在常温常压下转化为更易于处理的液体，为液态形式储存氢能开辟新的途径。

然而，到目前为止，尚未有基于氢化物的深共晶溶剂被报道。

为填补这一空白，近日，来自洛桑联邦理工学院（EPFL）和京都大学的科学家们成功研发出了首个基于氢化物的深共晶溶剂（DES）样品：一种透明、稳定的富氢液体，可以在室温下保持液态。

新型深共晶溶剂的氢含量最高可达6.9w%，超过了包括美国能源部设定的2025年储氢目标在内的多项储氢技术目标，且仅需加热至60°C即可释放氢气。

为了制造新型深共晶溶剂，研究人员将比例不同的氨硼烷（AB）和四丁基硼氢化铵（TBABH）物理混合，以确定哪种组合可以在室温下保持液态。

最终，研究人员发现，氨硼烷比例在50%到80%之间时，目标混合物就能在室温下形成稳定的氢富集液体，哪怕环境温度低至零下，也不会再次结晶为固体。

来源：https://doi.org/10.1002/adma.202502566

这种液体玻璃化转变温度（即液体变成玻璃状的温度）低至-50°C，这说明深共晶溶剂表现出了显著的熔点降低特性。要知道，氨硼烷和四丁基硼氢化铵自身的熔点分别在104℃和126℃。

研究人员表示，在干燥的存储条件下，这种液体混合物状态可稳定数周。

研究人员利用光谱法证实，由于来自四丁基硼氢化铵的BH4⁻阴离子与氨硼烷的NH3基团之间形成的强氢键，打破了它们通常的固体晶格结构，显著降低了混合物的熔点。

测试表明，这种新型液体只需加热至60°C即可释放氢气，远低于大多数富氢固体，且不会产生太多杂质（因为杂质需要在更高的温度下才会释放）。

研究人员表示：“通过这种新型且实用的储存方式，我们现在可以更轻松、更高效地获取氢能了。”

而且，研究人员发现，分解过程是分两步进行的。

在150℃以下，氨硼烷会首先分解，并在60℃下释放H2；如果继续加热至90℃时，会有微量的NH3释放；加热至100℃时，才会有微量的硼氮烷释放。

而在高于150°C的温度下，四丁基硼氢化铵才会分解，并释放出H2、NH3和CO2。

来源：https://doi.org/10.1002/adma.202502566

由于在第一阶段只有氨硼烷分解，这意味着可以将四丁基硼氢化铵成分从氨硼烷副产物中分离出来并重复利用，进一步降低成本。

研究人员还提出，还有一种促使深共晶溶剂释放纯H2的方法——水解反应。因为他们注意到深共晶溶剂暴露在水分中也会析出H2。

所以研究人员认为，必须对深共晶溶剂的其他应用形式进行进一步研究，或许才能找到这些新型富氢液体的最佳应用方式。

总体而言，这种新型深共晶溶剂可以使氢气的储存和运输更加简单和安全，在常压下保持液态，避免了压缩或深冷的高能耗问题与泄漏风险。

如果该溶剂进一步大规模生产，工业界就可以不再依赖高压储罐或超冷液体，而是可以使用稳定、易于处理的室温氢气载体。

除了储氢之外，这些成果还可能催生出用于其他用途的新型定制液体，例如化学品生产或绿色能源。

研究人员表示，这一发现为氢能研究和实用能源技术开辟了新的方向。