
在当今世界,能源问题已经成为全球性的挑战。随着人类对能源的需求不断增长,传统能源逐渐枯竭,环境污染问题也日益严重。因此,寻找清洁、可再生的能源成为了当务之急。氢能作为一种清洁、高效的能源,被认为是未来能源系统的重要组成部分。然而,氢能的储存和应用一直面临着储氢能力低、储存成本高等挑战。为了解决这些问题,科学家们不断进行研究和探索,寻找高效储氢的新方法。
在当今世界,能源问题已经成为全球性的挑战。随着人类对能源的需求不断增长,传统能源逐渐枯竭,环境污染问题也日益严重。因此,寻找清洁、可再生的能源成为了当务之急。氢能作为一种清洁、高效的能源,被认为是未来能源系统的重要组成部分。然而,氢能的储存和应用一直面临着储氢能力低、储存成本高等挑战。为了解决这些问题,科学家们不断进行研究和探索,寻找高效储氢的新方法。
中国科学院力学研究所研究员彭庆与广西大学教授欧阳义芳带领的团队,通过第一性原理计算,开发出具有广阔前景的二维固态储氢材料体系Ti-decorated Irida-Graphene(钛修饰的鸢尾花型石墨烯,简称TIG)。这一体系中,Irida-Graphene(鸢尾花型石墨烯,简称IG)是新型的类石墨烯材料,由三原子、六原子和八原子的碳环组成。研究发现,通过在IG上引入修饰性的钛(Ti)原子,其储氢性能可达7.7wt%。
日本理化学研究所(RIKEN)创发物性科学研究中心(Center for Emergent Matter Science,CEMS)的研究人员开发出一种通过化学反应储存氨的化合物,不仅可以安全、方便地储存氨,而且还可作为储氢载体。
来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL)、桑迪亚国家实验室、印度理工学院甘地讷格尔和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家合作创造了 3-4 纳米超薄MgB 2 金属氢化物纳米片,可显着提高储氢能力。该研究发表在Small杂志上。
随着龙骨的铺设,荷兰下一代造船厂开始建造Neo Orbis,这是一艘 20 米长的燃料电池混合动力港口船,使用硼氢化钠作为固态储氢介质。该试点项目正在与 H2Ships、阿姆斯特丹港、TU Delft Fuel(硼氢化钠装置的发明者和建造者)、MARIN(海事研究机构)、Wijk Yacht Vision(该船的合作伙伴和设计者)、Lloyd’s Register(船舶认证和安全检查监督人)和Baumuller(系统集成商)合作执行。
日本东北大学(Tohoku University)的研究人员发现了常见固态储氢材料氢化镁(MgH2)的关键限制机理,为其未来的广泛商业应用铺平了道路。
莱布尼茨催化研究所的研究人员找到了一个相对简单的解决方案,可以解决氢燃料储存和运输这一巨大问题。在今天发表在美国化学学会中央科学杂志上的研究成果中,研究人员分享了一种将氢储存在固体盐中的方法。
德克萨斯大学圣安东尼奥分校 (UTSA) 和西南研究所正在合作改进氢燃料的存储材料,该储氢材料具有混合金属碳微结构,结合了化学和物理储氢机制。
催化脱氢技术是实现碳中性的关键技术之一,可在液体有机物中实现可逆储氢。然而,在温和的温度下,无氧化剂或无碱的催化脱氢仍然是一个挑战。
德国亥姆霍兹协会旗下的德国电子同步加速器研究所(Deutsches Elektronen Synchrotron,DESY)的研究人员提出将氢储存在由金属钯制成的微小纳米粒子(直径1.2纳米)中的新方法。
来自桑迪亚国家实验室的研究人员和国际合作者使用计算方法,包括可解释的机器学习模型,来阐明具有有吸引力的储氢特性和直接实验室合成和验证的新型高熵合金。
氢能能很好地实现由高碳向低碳的转型,随着氢能源的不断加速发展,氢能将肩负实现碳中和的重要使命。氢能作为一种零碳排放的清洁能源,广泛应用于航空航天、陆运水运等领域,但是氢气易燃易爆,十分危险,稍有不慎便容易引发安全事故,所以储氢技术是目前氢能大规模推广应用的瓶颈。
位于德累斯顿的德国弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所IFAM的研究人员开发了一种基于固体氢化镁的超高容量储氢材料,用于PEM燃料电池应用。弗劳恩霍夫的POWERPASTE与水接触后会释放氢气。它的氢气容量约为10千克POWERPASTE→1千克氢气。这是一个1.6 kWh / kg的比能量和1.9 kWh /升的能量密度,约为锂离子电池容量的10倍。
储氢技术是制约大规模制氢的瓶颈。目前主要采用两种技术手段,一是采用700巴左右的高压技术气态储氢,二是采取零下253摄氏度的低温技术液态储氢。这两条技术路线均具耗资耗能巨大的特点。德国亥姆霍茨盖斯特哈赫特研究中心(HZG)氢技术部负责人克拉森教授(Prof. Dr. Thomas Klassen)介绍,他的团队正在研究金属氢化物在储氢中的功能,重点领域覆盖基础材料的研发和储氢器的研制。