固态储氢新突破,氢能发展进入高速轨道（二）-凯发k8国际首页登录

显然，在高压氢气储存中，压力越高，每单位体积储存的氢气就越多。目前，该行业的顶级产品是700bar高压iv储氢瓶，其压力几乎相当于700米深海底的压力。相比之下，充气轮胎压力只有2.5巴，一般潜艇的最大潜水深度只有300米。因此，气态高压氢气储存对储罐材料和密封提出了很高的要求。 例如，mirai的储氢装置具有四层结构，由内部包裹塑料内衬的铝合金和外部的碳纤维增强塑料保护层（cfpr）组成。在保护层的外面还有一个玻璃纤维阻尼层。一个装有5公斤氢气的氢气罐重量超过100公斤，氢气储存质量仅为5%左右。堆积密度也不容乐观。 另一个正确的术语是氢脆。氢脆是指氢在高温和高压（300℃和30 mpa）下渗入金属材料，导致金属机械财产下降、诱发开裂或延迟断裂。目前，氢气瓶存在这种风险，使用寿命有限。 为了向该高压氢罐充入氢气，还需要高压氢化装置和合适的供应和运输系统。 尽管存在各种缺点，但这项技术目前是最成熟的，对储氢的要求和成本相对较低。目前，所有的燃料电池汽车，如丰田的mirai、hyundais nexo等。，这个凯发k8国际首页登录的解决方案。 第二种类型是液态氢的储存。在常温常压下，液态氢的密度是气态氢的845倍。然而，与氮气和二氧化碳不同，氢气可以通过压力液化。氢气液化的临界温度低至234摄氏度，任何高于临界温度的压力都不能使氢气液化。这消除了直接在车辆上使用液氢存储器的可能性。 然而，液氢在纯度和长途运输方面具有良好的经济优势，无法在车辆上使用。然而，氢气加注站可能是有用的。 第三种类型是固体氢气的储存。 正如锂电池正在向固态电池发展一样，储氢技术也在向固态存储发展。固体氢的储存也可以进一步细分。一种是活性炭、碳纳米管和碳纳米纤维基材料对氢气的物理吸附。除了金属有机支架（mofs）和共价有机支架（cofs），它们具有用于捕获和储存氢气的微孔网格，这些材料目前正在实验室研究中。 一种cof材料tppa-1 另一种方法是使用金属氢化物来储存氢气。金属氢化物储氢的最大优点是体积密度相对较高。一块体积的金属在常温常压下可以储存近千量的氢气，其体积密度甚至优于液氢。 powerbase使用此方法。金属中储氢的原理与氢脆现象有些相似。在某些条件下，氢穿透金属内部并与金属反应生成金属氢化物，金属氢化物以原子状态储存在金属结晶点内。这个过程是可逆的，可以吸收和释放氢气。氢金属存储有着悠久的研究历史，我们常用的镍氢电池是典型的金属氢化物应用。 氢与大多数金属结合的能力意味着大多数金属都有储存氢的能力。然而，为了实现吸氢和脱氢的可控性和可逆性，金属储氢技术通常需要几种金属成分的合金，其中一些具有强吸氢能力的金属（a类），如mg、ti、zr、ca、re等。另一部分为fe、co、ni、cr等吸氢能力较弱的金属（b类），用于调节反应生成热和分解压力。 近几十年来，已经开发出了多种合金，但合适的工业生产如氢气吸收和解吸条件、体积密度、质量密度和成本都不多，主要包括镁系列、镧镍稀土系列、钛系列和锆系列。 其中，以分子量相对较低的金属镁为基础的镁基合金是第一种。镁基合金具有高的储氢质量和体积密度以及大的镁储量和低成本。然而，镁基储氢合金的吸收和解吸条件相对苛刻。如powerbase报告所述，有必要在约350°c的高温和五到六倍大气压下与氢化镁反应。 此外，powerbase产品在250℃下也可以稳定，这也代表了该产品的高活化条件，使其在车辆条件下难以释放氢气。 然而，独特的体积优势仍然使金属储氢成为一个热门的发展趋势，尤其是对于燃料电池汽车。有一天，燃料电池汽车只需行驶到加氢站，更换一盒储氢合金来补充能量。更换后的储氢合金可以进行加工、重新填充和转售。这种富有想象力的观点确实令人向往。