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氢能社会
加氢速度有望提升5倍
时间:2020-01-13   访问量:806  【打印此页】  【关闭

据外国媒体报道:氢是车辆的清洁燃料,但储存氢仍然面临许多挑战。材料和海岸研究中心(Helzholtz-ZentrumGeesthachtHZG)的研究人员正在开发基于轻金属氢化物的储氢系统。他们在科学杂志《自然科学报告》中发布了一个新概念,通过该概念,可在低于180℃的条件下,实现5倍的加氢速度。

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氢利用的限制因素之一是缺乏有效的储存系统。在当前的燃料电池汽车中,氢气以高达700 bar的压力填充到储氢罐中,这既昂贵又对技术要求很高。基于氢化物的固体储罐是一种很有前途的替代方案。

氢化镁已经被HZG作为潜在的储氢系统研究数年。与常规压力罐相比,其优势在于可以在单位体积中存储更多的氢气,从而可以存储更多的能量。高压储罐需要122升才能容纳5千克氢气,而基于氢化镁的储罐则需要46升容积。但是,传统的工艺下,填充氢化镁需要约300℃的高温。

为了降低温度,研究人员使用了钾等添加剂。Helmholtz-ZentrumGeesthacht纳米技术部门的材料研究员,论文的作者之一克劳迪奥·皮斯蒂达(Claudio Pistidda)指出,钾等添加剂经常导致系统氢容量的急剧下降。因此,他们开发了一种新型的具有高储氢能力的反应性氢化物复合系统,可以在180℃以下的工作温度下快速填充和排放。

过去,基于胺化镁的氢化物的加氢过程大约需要30分钟才能完成5千克氢气的作业。HZG科学家现在已经成功地将两种添加剂结合在一起,以大幅度减少填充和排出钛酸钾和钛酸锂所需的时间。科学家们已经使用专门的研磨机将钾盐和钛酸盐与基于酰胺的氢化物一起研磨成微小的纳米颗粒。这极大地增加了单个颗粒的表面积,使它们结合更多的氢。

论文信息:Improved kinetic behavior of Mg (NH2) 2-2LiHdoped with nanostructured Kmodified-LixTiyOz for hydrogen storage. GökhanGizer, 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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