新型活性碳有效存儲氫能源

新的活性碳材料包含鉑催化劑，這樣，氫原子可以直接鍵合到碳粒子表麵，然後
，在需要的時候釋放出來。 “你必須在室溫下把氣體泵進去，並在需要燃燒時釋放出來，”麻省理工學院（MIT）陳守信（Sow-Hsin Chen）說，他是論文的高級作者，這篇論文介紹了這一新的方法。這種存儲係統可避免傳統儲氫所需的成本和重量。 目前的做法有的是液化氣體，這需要能源密集型係統和沉重的絕熱體，以保持零下423°F的溫度；有的是進行高壓存儲，這就需要強大的泵和強固的容器，要能承受每平方英寸5千至1萬磅（PSI）的壓力。 使(shi)氫(qing)結(jie)合(he)到(dao)高(gao)度(du)多(duo)孔(kong)的(de)海(hai)綿(mian)狀(zhuang)物(wu)質(zhi)

，如(ru)金(jin)屬(shu)氫(qing)化(hua)物(wu)或(huo)活(huo)性(xing)碳(tan)，就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)利(li)用(yong)環(huan)境(jing)壓(ya)力(li)和(he)室(shi)溫(wen)，采(cai)用(yong)更(geng)輕(qing)
，更(geng)便(bian)宜(yi)也(ye)更(geng)安(an)全(quan)的(de)存(cun)儲(chu)容(rong)器(qi)。設(she)計(ji)這(zhe)類(lei)係(xi)統(tong)的(de)棘(ji)手(shou)部(bu)分(fen)，是(shi)要(yao)找(zhao)到(dao)一(yi)種(zhong)存(cun)儲(chu)介(jie)質(zhi)，使(shi)氫(qing)原(yuan)子(zi)鍵(jian)合(he)得(de)足(zu)夠(gou)牢(lao)固(gu)，以(yi)防(fang)止(zhi)泄(xie)漏(lou)，但(dan)又(you)沒(mei)有(you)那(na)麼(me)強(qiang)固(gu)，在(zai)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)候(hou)可(ke)以(yi)掙(zheng)脫(tuo)。 據(ju)麻(ma)省(sheng)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)說(shuo)，活(huo)性(xing)碳(tan)已(yi)經(jing)被(bei)提(ti)出(chu)來(lai)，作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)可(ke)能(neng)的(de)存(cun)儲(chu)介(jie)質(zhi)
，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)鍵(jian)合(he)遊(you)離(li)氫(qing)原(yuan)子(zi)，但(dan)以(yi)前(qian)沒(mei)有(you)一(yi)種(zhong)好(hao)方(fang)法(fa)
，用(yong)以(yi)分(fen)析(xi)這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)行(xing)為(wei)
，並(bing)優(you)化(hua)它(ta)的(de)存(cun)儲(chu)功(gong)能(neng)。研(yan)究(jiu)究(jiu)小(xiao)組(zu)分(fen)析(xi)了(le)活(huo)性(xing)碳(tan)的(de)氫(qing)存(cun)儲(chu)
，他(ta)們(men)使(shi)用(yong)非(fei)彈(dan)性(xing)中(zhong)子(zi)散(san)射(she)（inelastic neutron scattering），他們認為這能夠確定

，樣品中存在的氫，是作為單個原子還是氫分子。這種方法還可以評估這種氣體與存儲材料的相互作用。 使用這種方法，他們能夠證明，氫進入這種材料是因為一種溢出效應（spillover effect），其中的原子由於存在鉑粒子作為催化劑，所以就掙脫分子
，並通過碳擴散，這樣它們可以鍵合在碳表麵。 他(ta)們(men)使(shi)用(yong)非(fei)彈(dan)性(xing)中(zhong)子(zi)散(san)射(she)方(fang)法(fa)，直(zhi)接(jie)監(jian)控(kong)鉑(bo)摻(chan)雜(za)活(huo)性(xing)碳(tan)樣(yang)本(ben)中(zhong)氫(qing)分(fen)子(zi)的(de)變(bian)化(hua)，並(bing)提(ti)供(gong)非(fei)常(chang)確(que)鑿(zao)的(de)證(zheng)據(ju)，說(shuo)明(ming)大(da)量(liang)氫(qing)原(yuan)子(zi)可(ke)以(yi)擴(kuo)散(san)到(dao)碳(tan)表(biao)麵(mian)，這(zhe)是(shi)室(shi)溫(wen)下(xia)的(de)外(wai)溢(yi)過(guo)程(cheng)。這(zhe)種(zhong)非(fei)彈(dan)性(xing)中(zhong)子(zi)散(san)射(she)方(fang)法(fa)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)，能(neng)夠(gou)揭(jie)示(shi)氫(qing)的(de)狀(zhuang)態(tai)（原子或分子形態）。zhezhongfeidanxingzhongzisanshefangfadejieguobiaoming

，keyizhijiedingliangpingguhuoxingtanxifudeqingshuliang

，zheyishuliangshiyiyuanzixingtaitongguowaiyishixiande。zaici，lianggebochanzahuoxingtanyangbenjuyoubutongdewaiyixiaoying，doujinxingleyanjiu。zhezhongwaiyixingweishejidaojieli、擴散和吸附氫的鉑摻雜活性碳樣品，溫度從4K到300 K，jinxingyanjiudoushifeidanxingzhongzisansheyanjiu。muqianzhexiangyanjiutichudegainianshikuosanchangduhefuqingyu
，doushizaibojiqunzhongxinzhouwei，zheyixitongshijiyufeidanxingzhongzisansheshuju。 陳守信說，新的分析方法可以精細調節活性碳材料的屬性
，以提高存儲容量。