金属氢化物是目前最好的储氢材料
2024-09-25 303
氢气在燃料电池中使用时可实现零排放,成为减少空气污染和降低化石燃料的使用量的有效新能源。氢燃料电池具有快速充电的优势,目前有很多可用的技术可以使未来的氢气生产变得简单和经济。然而,由于氢气的储存,氢气的广泛传播受到限制,因为氢气的沸点为20.4个大气压下的1K。因此,以液态形式储存氢气需要更高的压力和低温条件,这会消耗外部能量。此外,以气态形式储存氢气是不可行的,因为它需要更大的体积。以金属氢化物的形式储存氢气需要氢气与其他金属发生反应,并且氢气可以在需要时通过断裂键释放出来。因此,金属氢化物具有克服储存相关问题的潜力,并具有热稳定性、安全性、无燃料损失和长期储存等许多优点。
根据氢能汽车的要求,最终储氢材料应具有高重量可逆性,优选大于10 wt%的氢气,高可逆性应大于1500次循环。许多具有合适催化剂或纳米颗粒的金属氢化物已显示出满足上述条件的趋势。
金属氢化物最常用的技术是反应性机械球磨,它将改变金属的微观结构以改变其性能。该方法的主要优点是产生反应性和新鲜表面,易于形成多相纳米复合材料以及在地壳晶格中产生微应变。考虑到球磨的最终产品,研磨的几个参数可以发生变化,例如研磨速度、球粉重量比、研磨时间、研磨气氛和研磨温度。
含传热流体的金属氢化物反应器床设计
金属氢化物可以被认为是最安全、最紧凑的储氢替代来源,在过去的十年中,为了优化金属氢化物以满足车载系统的要求,人们正在进行大量的研究。本文综述了金属氢化物及其作为储氢材料的潜力,金属氢化物应具有高储氢密度、高重力容量、高循环性、低能量损失、重量轻、体积密度低等性能,氢气应在中等温度和压力下储存在金属氢化物中。对金属氢化物的研究主要集中在提高其吸附/解吸性能上,这些氢化物基于其储氢能力、动力学和热性能,发现了各种方法来提高其性能。