Skoltech的科学家和俄罗斯科学院舒布尼科夫晶体学研究所以及中国、日本和意大利研究中心的同事发现了一种用于化学储存氢气的材料，它可以“吸收”四倍于难以控制的气体的量。目前的顶级竞争者。

寻找有效的方法来限制氢对于将这种有前途的能源载体融入未来的可持续经济至关重要。通过适当的存储技术，氢有朝一日可以为高温工业流程和运输提供燃料，并用于平衡电网的供需。该研究发表在《先进能源材料》上。

氢预计将在未来的低碳经济中发挥重要作用。它可以通过可再生方式生产并通过燃料电池或燃烧来产生电力或热量。从氢能中获益最多的一些领域是炼钢、玻璃和水泥生产以及化学工业。

国际航运——以及一般的运输和流动性——也将从中受益。除此之外，氢可以通过储存多余的能量(包括可再生能源的不规则供应)来帮助平衡电网。

阻碍氢能广泛采用的一个主要障碍是缺乏安全、可持续和经济的技术来储存这种极轻(比空气轻14倍)、易反应、难以控制的爆炸性气体。为了在气瓶、管道、低温罐和管道中积聚和运输氢气，可以将其压缩或液化，甚至可能转变成由H2分子组成的固体。但这样做存在多个陷阱：

即便如此，氢的质量非常轻，尽管它是迄今为止能量密度最高的化学燃料，但它每单位体积的能量仍然只有天然气(压缩或液化)的一半左右。这对于车辆来说尤其不方便。

最后，氢是最小的分子，因此它很容易从容器中逸出，甚至渗透到金属壁中，使它们变脆并导致裂纹和泄漏。

“替代方案是化学储存，”该研究的主要作者之一、拥有博士学位的德米特里·塞梅诺克(DmitriiSemenok)说。Skoltech材料科学与工程专业。

“某些材料，例如镁镍合金和锆钒合金，可以将氢存储在构成晶体结构的金属原子之间的空隙中。这种蓄能器提供相对密集且安全的存储，并且在加热时根据需要相当快地释放氢。

“但是，虽然你可以根据氢捕获和释放所需的条件以及它们承受的充放电循环次数来调整金属合金，但你可以在这些材料中塞入多少氢，却有一个相对严格的限制：大约两个这是每个金属原子的主要品质因数。”

“我们合成的化合物——七氢化铯CsH7和九氢化铷RbH9——每个金属原子分别含有多达7个和9个氢原子。我们预计它们将成为第一个在大气压下稳定的富氢材料，尽管后者需要进一步确认，但无论如何，这些化合物中氢原子的比例是所有已知氢化物中最高的，是甲烷CH4的两倍，”Semenok补充道。

这项研究的首席研究员、斯科尔理工学院材料发现实验室负责人ArtemR.Oganov教授解释说：“我们将氨硼烷的富氢粉末与铯或铷反应。这会产生被称为铯或铷氨基硼烷的盐。”热量将这些盐分解成一氢化铯或一氢化铷以及大量的氢。

“由于实验是在两颗钻石之间的小室中进行，施加的压力是大气压的100,000倍，多余的氢被迫进入晶格空隙，形成七氢化铯和九氢化铷，后者有两种不同的晶格种类。”

研究人员表示，铯和铷“注定是这样的”，因为它们的原子很大，导致晶体结构中有更大的空隙供氢占据。这些化合物的形成与团队的模拟预测和基于基本物理定律的计算一致。

这些化合物的存在也通过多种分析技术得到了证实：X射线分析、拉曼光谱和反射/透射光谱——后者是由Skoltech混合光子学实验室研究科学家DenisSannikov的贡献实现的。

该团队现在打算使用大型液压机在较低压力(约10,000个大气压)下重复该实验，以获得更大量的铯和铷氢化物，并验证一旦合成，这些化合物即使在大气压下也能保持稳定，与其他化合物不同。迄今为止已知的聚氢化物。