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）。這(zhe)種(zhong)非(fei)彈(dan)性(xing)中(zhong)子(zi)散(san)射(she)方(fang)法(fa)的(de)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)定(ding)量(liang)評(ping)估(gu)活(huo)性(xing)碳(tan)吸(xi)附(fu)的(de)氫(qing)數(shu)量(liang)，這(zhe)一(yi)數(shu)量(liang)是(shi)以(yi)原(yuan)子(zi)形(xing)態(tai)通(tong)過(guo)外(wai)溢(yi)實(shi)現(xian)的(de)。在(zai)此(ci)
，兩(liang)個(ge)鉑(bo)摻(chan)雜(za)活(huo)性(xing)碳(tan)樣(yang)本(ben)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)的(de)外(wai)溢(yi)效(xiao)應(ying)，都(dou)進(jin)行(xing)了(le)研(yan)究(jiu)。這(zhe)種(zhong)外(wai)溢(yi)行(xing)為(wei)涉(she)及(ji)到(dao)解(jie)離(li)、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。