利用水合物技术，将氢气与水在一定温度压力下合成氢气水合物已成为可能，为储氢开辟了一条新的道路。氢气水合物的储氢介质可以看做是纯水，而水合物分解时副产物也只有水。与天然气水合物的客体分子甲烷一样，氢气是一种难溶于水的气体，在常温常压下其溶解度只有1.82ml/L，溶于水的氢气可以在一定温度压力下与水形成笼形氢气水合物。由于H₂分子尺寸很小，对水合物笼形结构稳定的贡献很小，与水不易形成水合物。目前，水合物储氢技术正处于研究阶段，主要难点是氢气水合物生成难、储氢速率慢和储氢量低。温度273K下，氢气水合物需要再200MPa才能生成，这就限制了水合物储氢的广泛应用。因此，科研重点是降低氢气水合物生成条件、增加水合物储氢速度和提高水合物储氢量，这对水合物科研工作者提出了巨大的挑战。

1.采用Ⅰ型水合物储氢

Kim等人将氢气与二氧化碳混合，在270K、12MPa的条件下形成Ⅰ型气体水合物。虽然形成压力仍然相当高，但确实改善了氢水合物的形成条件。CO₂分子占据了水合物的大孔穴，使得水合物稳定性增强，故形成条件得到改善。

Struzhkin等人最近研究H₂-H₂O-CH₄系统，发现加入CH₄同样可以使水合物稳定性得到增强，也可以改善氢水合物的形成条件。他们认为，CH₄增加水-甲烷结构的氢键，这使其与纯冰相比，形成压力更低些。

2.采用Ⅱ型水合物储氢

为了降低氢气Ⅱ型水合物的生成难度，2004年，Florusse等人用THF、H₂和水形成二元水合物时发现，其形成压力可降低约两个数量级。另外，他们还发现在更为有利的条件下即5MPa、280K时，THF+H₂有良好的稳定性。这为水合物储氢迈出了关键一步，因为它大大减少了水合物形成时的压力。(www.daowen.com)

可惜THF-H₂二元水合物中的小孔穴最多被一个氢分子占据。THF分子占据大孔穴的客体分子，在适当压力下，系统不存在多个氢分子占据大孔穴的情况。如图10-3所示，该类水合物中氢的含量最大为1%，这与每个十二面体小孔穴只含一个氢分子一致。

图10-3 不同研究对THF-H₂二元水合物储氢密度的研究结果对比

3.采用H型水合物储氢

通过对各种可能的水合物促进剂进行试验，发现在压力为50MPa、温度为274.4K时，直径为8.4Å的DMCH（二甲基环己烷）能够形成稳定的H型氢气水合物，并且如果温度升至279.5K，压力便上升为95MPa。其他水合物促进剂如MTBE（甲基叔丁基醚）、MCH（甲基环己烷）也能形成稳定的H型氢水合物，可是它们的形成条件分别为压力70.1MPa、温度269.2K和压力83.1MPa、温度274.0K。这些物质能作为H型水合物的促进剂是由于它们的分子大小合适，它们的直径比较大，足以稳定H型水合物的大孔穴，比如DMCH直径为8.4Å、MTBE直径为7.8Å、MCH直径为8.59Å。虽然这些H型水合物形成压力比H₂-THF混合Ⅱ型水合物明显高，但这些H型水合物中储氢质量密度将比H₂-THF混合Ⅱ型水合物高出40%，即储氢质量密度为1.4wt%。