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Ammonium

Das Ammonium-Ion NH₄⁺ (nach IUPAC auch Azanium-Ion) ist ein Kation, das mit Anionen ähnlich wie Alkalimetall-Ionen Salze bildet. Es ist die konjugierte Säure zur Base Ammoniak (NH₃). Ammoniumsalze sind beispielsweise Ammoniumnitrat (NH₄NO₃) oder Ammoniumchlorid (NH₄Cl).

Bei organischen Ammonium-Salzen hat das Stickstoffatom ebenfalls vier Bindungspartner und eine positive Formalladung. An das Stickstoffatom ist jedoch mindestens ein organischer Rest gebunden, wie z. B. in Hydrochloriden.

Bedeutung im Zusammenhang mit Erneuerbaren Energien

Ammonium kann aufgrund seiner höheren Energiedichte, die neunmal die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien und dreimal die von komprimiertem Wasserstoff beträgt, als potentieller Energieträger verwendet werden. Ammonium hat sich kurzfristig als der praktikabelste Wasserstoff-Energieträger herausgestellt und soll Mitte der 2020er Jahre kommerzialisiert werden. Darüber hinaus erregt Ammonium weltweites Interesse als potenzieller kohlenstofffreier Brennstoff für Schiffsmotoren und Kraftwerksturbinen sowie in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung. Ammonium kann leicht gecrackt und gereinigt werden, um bei Bedarf Wasserstoff zu erzeugen, beispielsweise in Brennstoffzellenanwendungen. Außerdem ist Ammonium einfacher und kostengünstiger zu lagern und zu transportieren. Ammonium kann in großen Mengen als Flüssigkeit bei moderatem Druck (10-15 bar) oder gekühlt bei -33 Grad Celsius gelagert werden, was es zu einer idealen chemischen Speicheroption für erneuerbare Energie macht.