可再生能源的儲存和運輸是制約其大規(guī)模使用的關(guān)鍵因素。氨作為一種化學儲能載體，近年來逐漸受到學術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，主要是由于氨的重要屬性，例如氨分子中不含碳元素，氨具有較高的儲氫量(17.6 wt%)、質(zhì)量能量密度(22.5 MJ/kg)和體積能量密度(11.5 MJ/L)，氨便于儲存和運輸，以及氨的合成及使用中的實踐經(jīng)驗等。

氨是能源或氫源載體，主要包括氨的綠色合成、氨的分離與儲運，以及氨的利用和轉(zhuǎn)化三個方面。該工作系統(tǒng)總結(jié)了近年來以“氨作為能源載體”為目標開展的相關(guān)新方法和新材料方面的研究進展，并討論和分析了這些過程中面臨的挑戰(zhàn)和機遇。

在合成氨方面，該工作介紹了“綠色合成氨”的社會需求，以及不同合成氨方式(熱催化、化學鏈、光/電催化、等離子體催化)的優(yōu)勢及挑戰(zhàn)，重點介紹了(多相、電、光及等離子體)催化新材料、化學鏈載氮體等方面的進展，并對各種合成氨方式未來的研發(fā)思路進行了評述。在氨的利用與轉(zhuǎn)化方面，該工作闡述了氨能源利用的目標，并從氨熱分解制氫、氨電氧化制氫、氨電解制氫、氨燃料電池和氨催化燃燒等方面，介紹了不同氨利用方式的優(yōu)勢，面臨的挑戰(zhàn)，以及在多相催化材料、電極材料開發(fā)方面的最新進展，分別對各種氨利用方式在未來的研發(fā)思路進行了評述。該工作還介紹了氨的分離、存儲及消除所需的吸收與吸附材料方面的研究進展。此外，該工作展望了氨基能源的研究前景，并指出未來的研究可能需要集合催化化學、光/電化學、材料科學、化學工程等領域的知識，共同解決氨基能源發(fā)展所面臨的難題。

陳萍團隊長期從事儲氫材料和多相催化研究。近年來，在氨作為能源載體方面取得了系列進展，先后提出“過渡金屬-堿金屬亞氨基化物”復合氨分解催化劑(Angew. Chem. Int. Ed.，2015)、“過渡金屬-氫化物”雙中心合成氨催化劑(Nat. Chem.，2017;Angew. Chem. Int. Ed.，2017;J. Am. Chem. Soc.，2018)，并建立了金屬亞氨基化物作為載氮體的低溫化學鏈合成氨新體系(Nat. Energy，2018)。

該工作以Emerging Materials and Methods toward Ammonia-Based Energy Storage and Conversion為題，發(fā)表在Advanced Materials上。論文第一作者是博士生常菲和副研究員高文波。研究工作得到科技部、國家自然科學基金委員會、中科院青年創(chuàng)新促進會等的資助。