氢能能否在世界能源舞台上占据举足轻重的地位依赖于其关键技术(即大规模氢的制备、输运、存储和转化等)可行性。目前,虽然大规模、低排放、低成本制氢仍存在挑战,但依赖于化石资源的制氢技术(如煤制氢、天然气制氢和工业副产氢等)每年可为我国提供约 700 亿 m3 的高纯度氢气,而基于可再生能源的电解水制氢技术发展迅速。同时,燃料电池技术经过多年的研发也进入商业化阶段。然而将气态或液态的单质氢进行存储和输运的技术尚不能满足实用的要求。以氢化物为载氢体则可能为上述难题提供解决方案,同时氢化物还在能量存储、能量转换和能量利用中均具有应用潜力。
作为洁净的能源载体,氢气的制备、存储和转化利用与新材料的设计开发密切相关。碱(土)金属的氢化物、(亚)氨基化合物、金属有机氢化物、氨等具有较为物理化学性质,在氢气的存储和利用等方面展现出丰富的潜能。
氨作为一种化学储能载体,由于其具有不含碳元素、高储氢量、易于储存和运输等特点,近年来逐渐受到学术界及产业界的广泛关注。氨作为储能载体的内涵主要包括氨的绿色合成、氨的分离与储运,以及氨的利用和转化三个方面。