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氫能社會
加氫速度有望提升5倍
時間:2020-01-13   訪問量:381  【打印此頁】  【關閉

據外國媒體報道:氫是車輛的清潔燃料,但儲存氫仍然面臨許多挑戰。材料和海岸研究中心(Helzholtz-ZentrumGeesthachtHZG)的研究人員正在開發基于輕金屬氫化物的儲氫系統。他們在科學雜志《自然科學報告》中發布了一個新概念,通過該概念,可在低于180℃的條件下,實現5倍的加氫速度。

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氫利用的限制因素之一是缺乏有效的儲存系統。在當前的燃料電池汽車中,氫氣以高達700 bar的壓力填充到儲氫罐中,這既昂貴又對技術要求很高。基于氫化物的固體儲罐是一種很有前途的替代方案。

氫化鎂已經被HZG作為潛在的儲氫系統研究數年。與常規壓力罐相比,其優勢在于可以在單位體積中存儲更多的氫氣,從而可以存儲更多的能量。高壓儲罐需要122升才能容納5千克氫氣,而基于氫化鎂的儲罐則需要46升容積。但是,傳統的工藝下,填充氫化鎂需要約300℃的高溫。

為了降低溫度,研究人員使用了鉀等添加劑。Helmholtz-ZentrumGeesthacht納米技術部門的材料研究員,論文的作者之一克勞迪奧·皮斯蒂達(Claudio Pistidda)指出,鉀等添加劑經常導致系統氫容量的急劇下降。因此,他們開發了一種新型的具有高儲氫能力的反應性氫化物復合系統,可以在180℃以下的工作溫度下快速填充和排放。

過去,基于胺化鎂的氫化物的加氫過程大約需要30分鐘才能完成5千克氫氣的作業。HZG科學家現在已經成功地將兩種添加劑結合在一起,以大幅度減少填充和排出鈦酸鉀和鈦酸鋰所需的時間。科學家們已經使用專門的研磨機將鉀鹽和鈦酸鹽與基于酰胺的氫化物一起研磨成微小的納米顆粒。這極大地增加了單個顆粒的表面積,使它們結合更多的氫。

論文信息:Improved kinetic behavior of Mg (NH2) 2-2LiHdoped with nanostructured Kmodified-LixTiyOz for hydrogen storage. G?khanGizer, Julián Puszkiel, Maria Victoria Castro Riglos, Claudio Pistidda, JoséMartín RamalloLópez, Martin Mizrahi, Antonio Santoru, Thomas Gemming, Jo-ChiTseng, Thomas Klassen and Martin Dornheim. Scientific Reports (Nature)

doi: 10.1038 / s41598-019-55770-y


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