英格兰一大学研发新材料助力氢动力汽车发展

随着全球都在逐渐淘汰化石燃料汽车和卡车，人们都在探索更环保的替代技术，例如电动汽车。其中一项极具潜力的“绿色”技术就是氢能，但是，到目前为止，由于该燃料系统的规模、复杂性和费用问题，导致无法得到大规模应用。据外媒报道，英格兰兰卡斯特大学（Lancaster University）David Antonelli教授领导的一个国际研究小组发现了一种由氢化锰制成的新材料，提供了一种氢能源解决方案。该新材料可用于制作燃料罐内的分子筛，燃料罐内可存储氢气，在氢气为动力的“系统”中，与燃料电池一起工作。

该新材料称为KMH-1（Kubas氢化锰-1），可将氢动力汽车的燃料罐变得比现有的氢燃料技术更小、更便宜、更方便、能量密度更高，而且性能显著优于电池驱动的汽车。

兰卡斯特大学物理化学系主任Antonelli教授已经在该领域从事了15年以上的研究，他表示：“生产此类材料的成本非常低，但是该材料存储的能量密度与锂离子电池的高得多，因此，该氢燃料电池系统的成本与现有锂离子电池相比，低了5倍，但是却可以支持更长的续航里程，续航里程延长了3倍或4倍。”

该材料利用了库巴斯结合（Kubas binding）化学过程，该化学过程通过让氢分子中的氢原子在室温下保持一定距离，从而实现氢存储，消除了分裂、结合氢原子间化学键（需要高能量、极端温度以及复杂的设备来完成）的需要。

该KMH-1材料还能吸收和存储多余的能量，因此不需要外部加热和冷却，这一点非常重要，将意味着车辆无需使用冷却和加热设备，从而使系统的潜在效率远高于现有的设计。

分子筛的工作原理是在120个大气压下吸收氢气，此大气压比一般的潜水器要低。然后，当压力释放时，会从燃料罐中将氢气释放到燃料电池中。

研究人员的实验表明，在相同体积下，与现有氢燃料技术相比，该材料可多存储3倍的氢气，对于汽车制造商来说，可提供设计灵活性，将车辆的续航里程增加到原来的3倍，或者可将燃料罐的尺寸减小至原来的3倍。

尽管，该KMH-1最明显的应用领域在汽车和重型货车，但是研究人员认为其还有其他应用。Antonelli教授表示：“该材料还可用于无人机等便携式设备或者移动充电器中，让人们能够进行为期一周的露营旅行，而不必给设备充电，优点在于，当人们预计要长时间远离电网，还可以用于燃料电池，为房屋或偏远地区供电。”