【作者】童吉灶
【机构】上海师专学校
【摘要】本文通过对由磷酸硼与金属钠在常压下固相合成硼氢化钠反应条件的研究，确定了一条能获得较高转化率的合成路线。所采用的方法 对研究同类固相反应有着普遍意义。
【关键词】硼氢化钠 正磷酸硼 合成
【论文1】
硼氢化钠合成反应条件研究.pdf【论文2】
硼氢化钠合成方法研究.pdf【论文3】
硼氢化钠合成反应条件研究.pdf【论文4】
硼氢化钠合成与制备方法的发展现状.pdf【论文5】
金属氢化还原法合成硼氢化钠.pdf【论文6】
金属氧化还原合成硼氢化钠.pdf硼氢化钠制氢技术在质子交换膜燃料电池中的研究进展
王玉晓
（天津大学化工学院，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津300072）
摘要：硼氢化钠储氢量高达10.6%，安全、无爆炸危险，携带和运输方便；供氢系统设备简单，启动速度快，产氢速度可调，因此是一个非常良好的氢载体，是为质子交换膜燃料电池供氢的理想储氢介质。硼氢化钠供氢系统也已逐步应用于质子交换膜燃料电池电源中。介绍了这种制氢方式的几项关键技术：硼氢化钠水解制氢催化剂、硼氢化钠制氢反应器、氢气净化系统等在质子交换膜燃料电池中的研究进展，并指出了今后的研究发展方向。
关键词：硼氢化钠；制氢；质子交换膜燃料电池；催化剂
中图分类号：TQ 122.3文献标识码：A文章编号：1000–6613（2009）12–2122–07质子交换膜燃料电池（PEMFC）质量轻，供电供热可靠，无震动，噪声小，并能生产饮用水，所有这些优点均是其它能源不可比拟的。而如何高密度地储存和快速得到纯净氢气是PEMFC技术普及应用的一个瓶颈。目前氢气储存方法主要是物理高压储氢和化学储氢。高压钢瓶储氢，即使在非常高的压力下，氢气本身质量不到系统质量的2%[1]。气瓶质量问题和气体泄漏问题也是不可忽视的安全问题。化学储氢主要有金属氢化物储氢和硼氢化物储氢两种方式。金属氢化物必须装在能够耐一定压力的容器中才能使用，因此储氢密度也比较低，大约为0.65%[2]。而且每次用完后必须充高纯氢气，在不可抗拒的天灾和人祸条件下充氢是不现实的。硼氢化钠供氢系统则完全不同，只要储存一定量的硼氢化钠作为备用燃料，就可以连续长期供电。而且硼氢化钠储氢密度高，自身含氢量达到10.6%，约为常规金属氢化物的5倍。硼氢化钠在空气中较稳定，溶于水形成液态储氢材料，没有自燃、爆炸的危险。通过催化水解反应硼氢化钠能在常温及低温下迅速放出全部氢气，启动时间短，最低放氢温度可达－40℃。与传统化学氢化物的改质相比（甲烷、甲醇等），硼氢化钠产氢流程简单，系统简单，产氢速度可调，可采用装卸燃料盒或更换溶液的方法，大大延长了燃料电池的工作时间。在野外，可以使用海水、河水、溪水、雪水等水源作为硼氢化钠水解产氢的原料，在极端情况下甚至可以使用尿液作为水源。所以硼氢化钠是一种特别适合于野外、极度恶劣的环境下为燃料电池供氢的理想储氢介质。
由于硼氢化钠在储氢和制氢方面具有其它储氢方法无法比拟的优势，近年来备受关注，国际上许多研究机构和公司都开展了对这一技术的研究工作。在Daimler Chrysler公司2001年公布的Natrium燃料电池概念车上面，就使用了美国MillenniumCell公司生产的Hydrogen on demand作为电池的供氢系统[3]。Protonex技术公司为美国地面部队发展了一种硼氢化钠供氢的燃料电池电源，该电源中的硼氢化钠不一定需要纯水，如有需要，可以用尿来代替[4]。除此之外，Protonex技术公司的无人机ProCore系统和韩国的无人侦察机都采用硼氢化钠供氢的燃料电池作为动力电源，分别可以运行6～12 h和10 h以上[4－5]。2009年日本精工株式会社推向市场一款硼氢化钠供氢的50 W便携式燃料电池电源[6]。
除上述应用外，以硼氢化钠水解制氢的燃料电池电源可应用于航天器、卫星、火箭、鱼雷、便携导弹发射器以及手机、手提电脑的电源、无绳电动工具、应急电源、单兵作战电源等。该系统因其高容量、高性能显示出强大的市场竞争力。除此之外，硼氢化钠粉末易携带、易运输，适合为特殊场合（高山、海上、水下、地下等）的燃料电池电源供给氢气。因此，硼氢化钠供氢的燃料电池电源不仅可代替现有的干电池和部分二次电池，还具备取代小型发电机电源的潜力。
本文详细地论述了国内外硼氢化钠供氢技术的研究进展，并介绍了硼氢化钠供氢技术在燃料电池中的应用及其发展趋势。
1·硼氢化钠水解制氢催化剂
当催化剂存在时，硼氢化钠在强碱性水溶液中可水解产生氢气和偏硼酸钠[7]。反应如式（1）所示：
研究发现可以催化硼氢化钠水解产生氢气的催化剂种类较多，有贵金属Pt或Ru催化剂、过渡金属盐类、雷尼催化剂、有机酸或无机酸催化剂等。在硼氢化钠供氢系统中，硼氢化钠水解制氢所采用的催化剂主要分为两类：固定床催化剂和酸催化剂。固定床催化剂中，应用最为广泛的催化剂是附着在多孔载体材料上的贵金属催化剂[8－9]。美国千年电池公司Amendola等[10]对用离子交换树脂负载的Ru催化剂进行了系统的研究，并将该催化剂应用于该公司的即时供氢装置中。经过多种离子交换树脂负载5％Ru后的活性比较，发现采用阴离子交换树脂比阳离子交换树脂效果更好。而日本丰田研发中心[11]采用超临界方法将Fe、Ni、Pd、Ru、Rh、Pt等负载在TiO2上作为硼氢化钠水解制氢催化剂。
除贵金属Ru、Pt、Rh等对硼氢化钠水解反应有良好的催化效果外，过渡金属铁、钴、镍的盐类具有较高的催化性能，也在较多的硼氢化钠供氢系统中作为催化剂或者作为酸催化剂的助剂得以应用[12－15]。武汉大学的董华[16]以NiCl2溶液为前体，将其与乙炔黑混合，然后在冰水浴中滴加5％NaBH4水溶液，经过化学还原方法得到NixB沉淀，过滤、洗涤后真空干燥，然后与聚四氟乙烯混合，碾压成膜并固定在短玻璃棒上，需要产生氢气时，将此玻璃棒放入装有硼氢化钠溶液的试管中，有效解决了粉末催化剂的流失问题[16]。同时，实验结果表明150℃真空干燥的硼化镍催化剂活性较佳，在室温下的产氢速率约为200 mL/(min·g cat)，而且在空气中储存较长时间后，其催化活性无显著变化。80℃真空干燥的硼化镍催化活性在储存后则迅速降低。而Liu等[17]向NiCl2溶液中滴加NaBH4水溶液，过滤、洗涤后在室温下真空干燥，得到Ni2B，其催化活性仅为18.3 mL/(min·g cat)。导致两者催化剂活性差异的原因是真空干燥温度不同。而继续提高干燥温度是否会进一步提高催化剂的活性，董华等没有继续研究。Liu等[17]采用粉末雷尼镍、粉末雷尼钴、粉末雷尼镍钴等催化硼氢化钠分解制氢，氢气的生成速率分别为228.5 mL/(min·g cat)、267.5 mL/(min·gcat)、648.2 mL/(min·g cat)，显示了良好的催化活性。然而粉末状雷尼催化剂在实际应用中容易流失，增加了生成氢气与催化剂分离的难度，从而使得其应用受到了限制。车承植等[18]采用两种方法解决粉末雷尼镍的流失问题。第一种方法是将雷尼镍附着到有催化剂固定单元的磁体上，浸泡在水中。第二种方法是用聚氨酯泡沫将雷尼镍固定在镍网上，然后储存在蒸馏水中。刘宾虹等[19]报道了制备固定床雷尼镍制氢催化剂的方法，具体步骤是将铝粉和黏结剂混合涂敷在泡沫镍上，经高温焙烧，制备表面合金化的泡沫镍，再经碱液活化，得到固定床雷尼镍制氢催化剂，解决了催化剂流失问题，有效克服了粉末雷尼催化剂的局限性。其中，Al为400 mg、Ni为290 mg时，制备出的催化剂活性最佳，达到16 mL/s。这种固定床雷尼镍催化剂重复使用100次后，氢气生成速率从80 mL/s仅降低到60 mL/s，显示该催化剂具有良好的机械强度。专利[20]也公开了类似的负载型雷尼催化剂的制备方法。
采用固定床催化剂如固定床雷尼镍等作为硼氢化钠水解制氢催化剂时，硼氢化钠溶液的浓度不能过高，否则会使得反应过程中生成的偏硼酸钠在催化剂上面析出，覆盖活性位，使得催化剂逐渐失活，这严重限制了硼氢化钠的浓度提高，从而使得整个系统的储氢率下降。
而采用有机酸或者无机酸作为硼氢化钠水解制氢的催化剂，则不存在偏硼酸钠析出影响催化剂活性的问题，因此可以提高硼氢化钠的浓度。为了更大幅度地提高储氢量，可以用酸与固体硼氢化钠直接作用，这样可以大大提高此类供氢体系的储氢率。但酸催化硼氢化钠制氢反应的速度很难控制，供氢速率不稳定。文献[13]公开了一种硼氢化物生成氢气的方法。该方法是将固体硼氢化物和碱的混合物与液体酸反应生成氢气。该发明以混合在固体硼氢化物中的碱作为稳定剂，在一定程度上能对氢气的释放速度进行控制。但该专利的缺点是由于混入的碱是定量的，因此在反应过程中不能灵活调节氢气的释放速度，使得制氢过程不能稳定。
皿田孝史等[21]采用有机羧酸作为硼氢化钠水解制氢用催化剂。他们就其与NaBH4的反应速度及反应效率，将苹果酸和H2SO4、Pt（铂）、Na2SO4等其它催化剂与之做了比较，结果发现苹果酸的反应效率最好，反应速度也仅次于H2SO4。而且通过在催化剂中使用苹果酸，既为反应供水，又作为苹果酸水溶液来使用。为了得到最大的储氢密度，将苹果酸与NaBH4的质量分数分别定在25%与30%，燃料电池的输出功率固定为1 W，输出电压在数毫伏的范围发生变动，连续运行时间为8.2 h。据称时间短于当初的预想。原因是氢的发生速度跟不上，导致反应生成水合物，从而使流动性下降[22]。
2·硼氢化钠制氢系统
根据反应物硼氢化钠的形态，硼氢化钠制氢系统主要分为两类：液体硼氢化钠制氢系统和固体硼氢化钠制氢系统。以下介绍这两类供氢系统的研究进展。
2.1液体硼氢化钠制氢系统
常见的液体NaBH4水解制氢装置都具有2个主要容器，1个燃料罐和1个残液罐，如图1所示。
NaBH4水溶液作为燃料储存于燃料罐中，工作时，燃料进入反应器，NaBH4发生水解发应，生成氢气和NaBO2，NaBO2溶解于水中。反应产物和未反应的燃料形成气液混合物直接进入残液罐，经过气液分离后，氢气离开残液罐，供燃料电池堆用。这种双腔结构的制氢系统应用比较广泛[23]。千年电池公司开发的Hydrogen on DemandTM硼氢化钠制氢系统采用的便是这种双腔结构系统[3]。这种双腔制氢系统的优点是反应后的残液不返回燃料罐，使燃料罐内的燃料浓度始终保持不变，即进入反应器的NaBH4水溶液的浓度保持不变，使得产氢速率不受浓度因素影响，在一定燃料流量和温度下，可使产氢速率稳定。其缺点是，经过反应器后未反应的燃料与反应产物进入残液罐不能循环利用；残液罐的体积与燃料罐的体积相当，使得整个系统的能量密度大大降低；燃料的温度始终保持在低温下，燃料进入反应器时对催化剂有冷却作用，使反应温度不能进一步提高。
为了提高制氢系统的储氢密度，刘宾虹[24]用薄膜将双腔制氢系统中的燃料罐和残液罐两个空间进行分割。使得新鲜溶液和反应后残液共享空间而不多占体积。这样就使得系统在任何时候都能达到体积最小化。而且，共享空间的燃料罐和残液罐采用软质包装袋，在生产、储运等过程中，硼氢化钠或硼氢化钠与稳定剂的混合物以固体形式封装在软包装袋中，使用前再注入水配成溶液，从而能使使用前发生器的体积始终保持在最小。因此，这种硼氢化钠氢发生器在重量和体积储氢密度上都比其它氢发生系统有优势。
由于温度对硼氢化钠反应速度也有较大的影响[25]。根据Kreevoy等[25]的研究成果，这一速度可由经验式[式（2）]
计算：lgt1/2=pH值－(0.034T－1.92)（2）
式中，t1/2是半衰期（NaBH4水溶液分解1/2所耗费的时间），min；T是绝对温度，K。
而硼氢化钠水解产生氢气的反应又是一个放热反应[7]，反应后的残液温度会比较高。因此，在这种新鲜溶液和残液共享空间的装置中[24]，热的残液会通过隔膜加热隔膜另一侧的新鲜溶液，从而加速新鲜溶液的分解，产生的氢气一方面会随着新鲜溶液流进反应管，从而影响新鲜溶液的正常流速；另一方面如果产生的氢气量较大，还会使得软质包装袋破裂。因此，这种装置在实际应用中应该解决新鲜溶液受热分解问题。而在专利中作者未提到硼氢化钠新鲜溶液受热分解问题。王亚权[14]在硼氢化钠制氢反应器上设置一个置于壳体内的蒸发室和一个置于壳体外的冷凝室以及它们之间的连通管构成的双室连管气液环流换热器，从而使得反应器中硼氢化物水解放出的大量热量及时有效地排出，同时又可以确保反应器内的硼氢化钠溶液不沸腾。
为了克服双腔制氢系统的缺点，肖钢等[26－27]设计出一种新型的单腔NaBH4水解供氢装置，如图2所示，该装置由燃料罐、管式反应器和过滤器组成；燃料罐中的溶液为硼氢化钠水溶液，燃料罐底部通过管道依次连接输液泵和管式反应器，管式反应器出口连接至安装在燃料罐上部的过滤器，燃料罐上部气体出口通过供氢管道与燃料电池相连。该装置由于不需要设置残液罐，系统的空间体积更小，使得整个系统的能量密度大大提高。但是随着反应进行，燃料罐中的溶液浓度在不断降低，产氢速度在不断下降。
武汉大学的杨汉西等[28]设计了一种氢气的制备方法及装置。该装置也属于单腔制氢系统，包括反应液容器、与反应液容器连通的催化反应管和与催化反应管连通的储气管。储气管上安装有压力阀。当储气管内氢气压力超过阀定值时，管内气体反向压缩催化反应管内反应液返回容器中，导致反应减速或停止。这种装置可以通过压力来调节氢气的生成速率，能够满足按需供氢的要求。然而这种装置不能大幅度倾斜、翻转、倒置，否则反应液将无法随着压力变化而进入反应管或者返回容器中，导致反应无法控制。其它通过压力来控制氢气生成速率的装置还有肖钢等[29－31]设计的几种反应器。
肖钢等[32]设计了一种液体自动流入装置，如图3所示，是一种包括壳体、设于壳体上的控制阀以及设于壳体内部且套在控制阀上并密封固定的弹性囊体。使用该装置时，将保险环拆下后，拉出阀针，将与其配套的接口插入，在接口插入力的压动下，阀芯压动弹簧移动，直到孔道露出，弹性囊体内的溶液在弹性囊体自身收缩力的作用下，将其内部的液体压出，使其以比较恒定的速度流入反应室内，与催化剂接触反应制氢，实现自动供液。同时，无论装置如何放置、颠簸，弹性囊体自身的收缩力都能保证其内部的液体流出。这种装置结构简单，可以自动供液，具备万向性供液的优点，从而使用性大大增强。
2.2固体硼氢化钠制氢系统
固体硼氢化钠制氢系统大都采用酸作为催化剂，直接接触固体化学氢化物产生氢气[13,15]。固体硼氢化物储存于第一室，酸性试剂存在于第二室。酸性试剂可包括无机酸如盐酸、硫酸和磷酸，和有机酸如乙酸、甲酸、马来酸、柠檬酸和酒石酸，或它们的混合物。并且向酸溶液中加入了二次水溶性过渡金属催化剂，如钴、镍、铜的氯化物盐，以进一步催化反应。
在固体硼氢化钠制氢系统中，燃料稳定性较高。另外，通过改变燃料和酸的具体选择可以优化氢产生系统的能量密度。但是需要考虑NaBO2的结晶问题。最初反应时，当水分子接触硼氢化钠颗粒时，由于硼氢化钠的酸催化水解，产生氢气和NaBO2。然而，在25℃下NaBO2在水中的溶解度只有0.28 g/g(H2O)，容易形成结晶。随着反应的进行，可在硼氢化钠芯上堆积一层偏硼酸钠结晶层。
以后的反应取决于有效渗透偏硼酸钠结晶层到达硼氢化钠芯的水量。当需要较高的氢气生成速率时，酸性试剂和水能否及时通过偏硼酸钠结晶层渗透到硼氢化钠芯与硼氢化钠进行反应，是一个需要考虑的问题。
美国吉莱特公司采用粒料、小片、圆柱体、层针或管状固体硼氢化钠制氢，通过控制到达固体氢气源的流体（水或水蒸气）的量来控制氢气的生成量，该装置适合于便携式场合使用[34]。所采用的催化剂组分过渡金属盐，如钌或钴盐，可以是流体组分，或者催化剂可以分布在毛细材料上，溶解在其内或者涂布在其上。毛细材料是亲水的纤维聚合物；毛细材料和固体氢化物在固体氢气源内的结合可形成毛细材料的一些区域和固体氢化物区域。毛细材料可导引毛细流体到固体氢化物上，通过在整个固体氢气源的体积内更全面地分配流体而更加完全地消耗固体氢化物，从而可使得包含在发生器内的材料更完全转化成氢气。
刘宾虹等[33]设计出一种固体硼氢化钠供氢系统，采用固体硼氢化钠制氢，同时充分利用燃料电池发电所产生的水分。如图4所示，该系统由两个燃料容器A和B以及储氢罐组成。容器B中装有固体硼氢化钠与氢氧化钠的混合物，能吸收燃料电池尾气中的水分而溶解形成溶液；容器A用以储存硼氢化钠溶液；储氢罐中装有可在常温工作的储氢材料。通过控制阀门V12可将容器A中的氢气放空或导入储氢罐内被储氢材料吸收，从而造成容器A的负压，通过控制阀门V11使容器B中的硼氢化钠溶液顺利流入容器A内储存，由此可为接下来的氢气发生步骤延续不断地提供原料硼氢化钠溶液。该系统能够克服过量的水所导致的硼氢化钠供氢系统效率下降的问题，能够方便、快捷、可控的对燃料电池提供氢源。
美国能源部（DOE）的研究表明，储氢器的能量密度必须满足两方面的条件，即质量储氢密度达到6.5％，体积储氢密度达到62 kg/m3，才具有实用价值[35]。为了提高储氢器的能量密度，无论是液体硼氢化钠制氢系统还是固体硼氢化钠制氢系统，其主要发展方向都是提高制氢装置空间利用率，从而提高系统储氢密度。除此之外，增强供氢系统的实用性，如按需供氢、结构简单、具备万向性等，也成为另外一个重要研究方向。
3·硼氢化钠制氢净化系统
由于pH值对硼氢化钠水解速度有很大影响，当pH值为8时，即使在常温下，经0.5 min，NaBH4就水解掉一半[36]。因此，平时必须将NaBH4溶液保持在强碱性溶液中。在pH值为14和室温下，硼氢化钠的半衰期长达430天，对实际应用已足够。
虽然从反应式来看，氢气是硼氢化钠水解反应所产生的唯一气体。但在实际反应中，由于反应速度较快和很大的热效应，溶液在与催化剂的接触处温度达60～80℃，甚至更高。氢气从溶液中逸出过程中携带了大量水蒸气和溶液的雾状液滴。有5%～10%的溶液在反应过程中被氢气携带出去。如果氢气提供给质子交换膜燃料电池，虽然其中的水分是燃料电池所需要的，但其中含有的Na+、OH－、BH4－及B(OH)4－等碱性离子将会对PEMFC的性能产生影响。简单来说，硼氢化钠溶液带有较强的碱性，因此所产氢气由于夹带了大量的液滴呈较强的碱性。而PEMFC是酸性环境，使用这样的氢气会严重影响PEMFC的性能及寿命。因此必须除去硼氢化钠水解反应所产气体中的雾状液滴，进行良好的气液分离，以消除杂质对燃料电池的影响。
对于硼氢化钠水解产生氢气的净化，一般采用水洗涤、酸洗涤、固体除碱剂、膜分离等方法，或者将几种方法结合起来对氢气进行净化。雅马莫托等[13]公开了一种氢气发生器系统，该系统包括一个或多个可渗透膜，使得氢气可以通过该膜而阻止水溶液通过该膜。该系统虽然在一定程度上解决了燃料电池的除碱问题，但是膜两侧有较大的压力差，对氢气发生器的材质和密封有较高的要求。因为膜两侧大的压差增加了硼氢化物反应液单独依靠重力流入反应器的难度。另外可渗透膜容易堵塞，需要定期清理和更换，不易于日常维护。
问立宁等[37]在硼氢化钠制氢装置中设置了洗气瓶，洗气瓶中装有纯净水、酸液（盐酸、稀硫酸、磷酸或有机酸等）和泡沫金属等，采用水洗或者酸洗的方式对氢气进行净化。黄岳祥等[38]采用气水分离器和装有干燥剂的净化器对氢气进行净化。专利[26-27]报道了采用气液分离装置和过滤器来完成氢气的净化过程。该气液分离装置为燃料罐内藏式，由泡沫镍或多孔陶瓷构成气液分离元件，在其上完成氢气和其夹带的碱液的第一次分离。过滤器由多孔材料和吸收剂组成。吸收剂采用酸碱中和的原理，利用酒石酸、磷酸、乙酸、硫酸等吸收氢气中夹带的偏硼酸钠和氢氧化钠。但是蒸气压较高的酸在吸收夹带物同时，也会随氢气进入燃料电池电堆，从而对其性能产生影响。同时考虑到吸收效率和安全性，以酒石酸和磷酸的混合物作吸收剂为最佳。一旦吸收剂的酸度下降，趋于中性，需更换吸收剂。
本文作者等[39－40]采用一种由洗液池、除雾装置、固体除碱装置组成的复合净化装置。洗液池中洗液为酸或水。使用时，含碱的氢气通过氢气入口进入洗液池，经酸洗或水洗，脱除部分碱，然后上升或通过气路进入除雾装置，气体和气体中夹带的雾状液滴由于惯性力的不同，存在着相对运动，在重力和离心力的作用下，液滴冷凝聚集，沉落至除雾装置的底部，净化后的气体继续上升或通过气路进入固体除碱装置，通过多孔支撑层上的除碱剂继续脱除碱，得到纯净的氢气并从氢气出口排出。这种净化装置使用和更换方便，能有效除掉硼氢化物水解所产生氢气中夹带的碱液，可大规模应用于燃料电池等领域。
上述几种采用酸洗或者水洗的净化装置，都存在安全隐患。以酒石酸、磷酸、乙酸、硫酸等作为吸收剂的净化系统，一旦吸收剂泄漏，强酸容易与硼氢化钠反应生成剧毒的硼烷，弱酸则会加快硼氢化钠的水解，严重时会使得整个装置发生爆炸。而且采用酸作为吸收剂时，净化系统不能翻转倒置，否则酸液一旦倒流，与硼氢化钠溶液混合后，使得硼氢化钠剧烈分解，产生爆炸。采用水洗的净化装置，一旦氢气出口被堵塞或者氢气用量减小，导致氢气出口侧压力增高时，都会使得净化用的水倒流至反应装置中，从而失去净化效果，此外还会与硼氢化钠发生反应，严重时引起爆炸。
因此，研制一种高效固体除碱剂，避免采用水洗或者酸洗的方式，是净化系统最需要解决的问题。一旦研制出这种高效固体除碱剂，既能有效避免酸液倒流引起的爆炸隐患，又使得除碱装置可以翻转倒置。因此在硼氢化钠供氢的燃料电池电源中，这种固体除碱装置的研制最为迫切。
4·发展趋势
NaBH4的高昂价格日益成为制约硼氢化钠供氢燃料电池实际应用的瓶颈。随着硼氢化钠作为储氢材料越来越受到关注，硼氢化钠低成本制备工艺的研究也日益受到重视。硼氢化钠低成本制备工艺主要有偏硼酸钠电解还原制备硼氢化钠[41－46]、机械化学法制备硼氢化钠[47－48]等。许多公司，如美国千年公司，希望将硼氢化钠供氢技术进行商业化，他们正在努力解决上述生产成本问题，即价格与能量两方面的问题。由于受全球金融危机的影响，千年公司已于2008年宣布破产[49]，在一定程度上也将影响硼氢化钠生产成本问题的解决进度。除了降低硼氢化钠的生产成本外，采用纯度较低的硼氢化钠或者硼氢化钠溶液也是一个解决的办法。雅马莫托[50]采用常规硼氢化钠合成得到的反应混合物硼氢化钠和醇钠在液态烃中的浆液的硼氢化铵或硼烷铵来作为燃料电池的氢源。由于避免了采用纯的硼氢化钠，因此，成本也将大大降低。
5·结语
硼氢化钠制氢是一种具有独特优势的供氢方式，尤其适用于小型应用和军事应用。这项技术在多种燃料电池上已经实现了初步应用。硼氢化钠水解制氢催化剂、反应器、净化系统等关键技术已经在实用化方面取得了较大的突破。但硼氢化钠较高的制备成本制约着该项技术的发展。一旦硼氢化钠的低成本制备工艺取得突破，并且实现工业化，硼氢化钠将会是一个非常有用的氢载体，届时，人们可以在很多场合使用到硼氢化钠供氢的燃料电池电源。