科学家研究释放储存在硼化氢片中的氢气的更好方法

迫在眉睫的气候变化威胁促使世界各地的科学家寻找更清洁的化石燃料替代品，许多人认为氢气是我们的最佳选择。作为一种环保能源，氢气（H2）可以用于汽车和发电厂，而不会向大气中释放二氧化碳

然而，安全有效地储存和运输H2仍然是一个挑战。压缩的气态氢具有爆炸和泄漏的重大风险，而液态氢必须保持在极低的温度下，这是昂贵的。但是，如果我们可以将氢直接储存在其他液体或固体材料的分子组成中呢

这是日本科学家团队的重点，他们在最近发表在《Small》杂志上的一项研究中，研究了硼化氢（HB）片作为实用氢载体的潜力。将氢储存在HB片中并不是一个全新的概念，并且已经对其作为氢载体的潜在应用的许多方面进行了研究。然而，将氢气从片材中取出是一个棘手的部分

需要在高温下加热或强紫外线（UV）照射才能从HB片中释放氢气（H2）。然而，这两种方法都具有固有的缺点，例如高能耗或H2释放不完全

因此，该团队深入研究了一种潜在的替代方案：电化学释放。基于紫外线诱导HB片释放H2的机制，该团队推测，与紫外线照射或加热相比，通过电源从阴极电极向HB纳米片中注入电子可能是释放H2的优越方式

基于这一理论，研究人员将HB片分散到乙腈（一种有机溶剂）中，并对分散体施加可控电压。这些实验表明，几乎所有注入电化学系统的电子都用于将来自HB片的H+离子转化为H2分子。值得注意的是，这一过程的法拉第效率超过90%，法拉第效率衡量有多少电能转化为化学能

该团队还进行了同位素追踪实验，以确认电化学释放的H2来源于HB片，而不是通过其他化学反应。此外，他们还利用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对H2释放前后的薄片进行了表征，从而进一步深入了解了该过程的潜在机制

这些发现有助于开发安全、轻质、低能耗的氢载体。尽管该团队在发表的论文中研究了HB片的分散形式，但目前的发现适用于用于H2释放的薄膜或块状HB片系统。此外，该团队将在未来的研究中研究脱氢后HB片的可再充电性