Forschende der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und der Universität Kyoto haben erstmals eine transparente, wasserstoffreiche Flüssigkeit entwickelt, die auch bei Raumtemperatur stabil bleibt. Dieser Durchbruch auf Basis tief eutektischer Lösungsmittel (Deep Eutectic Solvents, DES) könnte die industrielle Speicherung und den Transport von Wasserstoff sicherer, effizienter und kostengünstiger machen.
Wasserstoffspeicherung bisher mit technischen Hürden verbunden
Obwohl Wasserstoff als klimafreundlicher Energieträger der Zukunft gilt, stellt seine Speicherung ein zentrales Problem dar. Viele Materialien sind bei Raumtemperatur fest oder müssen bei hohem Druck bzw. tiefen Temperaturen verflüssigt werden. Zudem erfordert die Freisetzung des Wasserstoffs oft hohe Temperaturen, bei denen unerwünschte Nebenprodukte entstehen.
Wasserstoffreiche Flüssigkeit auf Hydridbasis – ein Novum
Das Forscherteam unter Leitung von Prof. Andreas Züttel (EPFL) und Prof. Satoshi Horike (Universität Kyoto) hat nun ein DES auf Hydridbasis vorgestellt – eine Premiere. Die Mischung aus Ammoniakboran und Tetrabutylammoniumborhydrid bleibt flüssig, bildet keine Kristalle und kann bis zu 6.9 Gewichtsprozent Wasserstoff speichern – ein Wert, der mehrere internationale Zielvorgaben übertrifft.
Freisetzung bei nur 60 °C – praktikabel und effizient
Spektroskopische Analysen zeigten, dass starke Wasserstoffbrückenbindungen die Struktur der Komponenten destabilisieren und die Flüssigkeit selbst bei −50 °C amorph bleibt. Bereits bei 60 °C beginnt die kontrollierte Freisetzung von Wasserstoff – deutlich niedriger als bei vergleichbaren Feststoffen. Dabei entstehen nur wenige Verunreinigungen, was die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Komponenten ermöglicht.
Stabilität und Anwendungspotenzial in der Energietechnik
Das neue DES bleibt über Wochen hinweg stabil, solange es trocken gelagert wird. Es besitzt zudem eine der niedrigsten bekannten Dichten für vergleichbare wasserstoffreiche Flüssigkeiten. Der Ansatz bietet neue Perspektiven für sichere Wasserstoffträger im Energiesektor, aber auch für massgeschneiderte Flüssigkeiten in der chemischen Produktion.
Literatur
Loris Giovanni Lombardo, Taichi Nishiguchi, Thi Ha My Pham, Andreas Züttel, Satoshi Horike (2025). Deep Eutectic Solvents Formed by Complex Hydrides: A New Class of Hydrogen-Rich Liquid. Advanced Materials 22 June 2025. DOI: 10.1002/adma.202502566