氨（Ammonia，即阿摩尼亞），或稱“氨氣”，氮和氫的化合物，分子式為NH?，是一種無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味。極易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨，水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體，液氨是一種制冷劑。氨也是制造硝酸、化肥、炸藥的重要原料。氨對(duì)地球上的生物相當(dāng)重要，它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途，同時(shí)它還具有腐蝕性等危險(xiǎn)性質(zhì)。由于氨有廣泛的用途，氨是世界上產(chǎn)量最多的無(wú)機(jī)化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤對(duì)電子，所以它也是一種路易斯堿。

電還原技術(shù)可以引領(lǐng)氨經(jīng)濟(jì)。

澳大利亞科學(xué)家們?cè)谑覝睾统合?，通過(guò)電化學(xué)的方法還原大氣中的氮?dú)?，在離子液體中產(chǎn)生了高達(dá)60%的氨氣。這項(xiàng)技術(shù)改善了以往減少氮的方法，為可再生能源帶來(lái)了令人振奮的前景。

氨是世界上最重要的化學(xué)物質(zhì)之一，也是肥料的主要來(lái)源。它作為一種易于運(yùn)輸?shù)哪茉磧?chǔ)存和可再生能源氫氣的來(lái)源獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，氨一直是由Haber–Bosch工業(yè)化合成的。但這種能源密集型需要較高的溫度和壓力，并產(chǎn)生約2%的全球二氧化碳排放。一個(gè)可持續(xù)的替代方案將解決許多問(wèn)題。

電化學(xué)將N2還原為NH3是有可能的。盡管科學(xué)家們已經(jīng)研究了各種電極、催化劑和條件，但它們的電流轉(zhuǎn)換效率（或faradaic）低得不切實(shí)際：對(duì)于環(huán)境條件下的工藝，效率不到7%。2014年，美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)的Stuart Licht團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種從電力、空氣和蒸汽中直接生產(chǎn)氨的方法，效率為35%，但這涉及到熔融氫氧化物電解質(zhì)中的蒸汽和200–250°C的溫度。

現(xiàn)在，Doug MacFarlane在Monash大學(xué)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將這個(gè)數(shù)字翻了一番。他們方法成功的關(guān)鍵是使用某些疏水性離子液體，它們對(duì)氮有很高的溶解度，但不能吸收很多水。這對(duì)于防止在同一潛在區(qū)域?qū)⑺畠?yōu)先地還原為氫具有重要意義。這種競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程嚴(yán)重影響了水含量高、氮溶解度有限的典型電解質(zhì)。這并不是說(shuō)以離子液體為基礎(chǔ)的方法不產(chǎn)生氫：事實(shí)上它是唯一的副產(chǎn)品。

MacFarlane認(rèn)為，他們的過(guò)程意義重大：氨很容易運(yùn)輸，可以直接用作燃料，也可以裂解成氮和氫，用于燃料電池。氫也是一種儲(chǔ)存能量的形式。麥克法蘭認(rèn)為重要的是要考慮如何分離和有效利用這些副產(chǎn)品。

美國(guó)斯坦福大學(xué)Jens N·rskov的小組成員Joshua McEnaney最近報(bào)道了以鋰循環(huán)戰(zhàn)略為核心的氨生產(chǎn)替代途徑，他認(rèn)為高效和溫和的條件令人鼓舞。他說(shuō)，這將激勵(lì)研究人員繼續(xù)利用這項(xiàng)工作和相關(guān)系統(tǒng)的效率和產(chǎn)出。