加氫速度有望提升5倍

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

氫利用的限製因素之一是缺乏有效的儲存係統。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。基於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(zuo)為(wei)潛(qian)在(zai)的(de)儲(chu)氫(qing)係(xi)統(tong)研(yan)究(jiu)數(shu)年(nian)。與(yu)常(chang)規(gui)壓(ya)力(li)罐(guan)相(xiang)比(bi)，其(qi)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)可(ke)以(yi)在(zai)單(dan)位(wei)體(ti)積(ji)中(zhong)存(cun)儲(chu)更(geng)多(duo)的(de)氫(qing)氣(qi)，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)存(cun)儲(chu)更(geng)多(duo)的(de)能(neng)量(liang)。高(gao)壓(ya)儲(chu)罐(guan)需(xu)要(yao)122升才能容納5千克氫氣，而基於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的“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係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複合係統，可以在180℃以下的工作溫度下快速填充和排放。

過去，基於胺化鎂的氫化物的加氫過程大約需要30分鍾才能完成5千克氫氣的作業。HZG科ke學xue家jia現xian在zai已yi經jing成cheng功gong地di將jiang兩liang種zhong添tian加jia劑ji結jie合he在zai一yi起qi，以yi大da幅fu度du減jian少shao填tian充chong和he排pai出chu鈦tai酸suan鉀jia和he鈦tai酸suan鋰li所suo需xu的de時shi間jian。科ke學xue家jia們men已yi經jing使shi用yong專zhuan門men的de研yan磨mo機ji將jiang鉀jia鹽yan和he鈦tai酸suan鹽yan與yu基ji於yu酰xian胺an的de氫qing化hua物wu一yi起qi研yan磨mo成cheng微wei小xiao的de納na米mi顆ke粒li。這zhe極ji大da地di增zeng加jia了le單dan個ge顆ke粒li的de表biao麵mian積ji，使shi它ta們men結jie合he更geng多duo的de氫qing。

論文信息：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