氢气存储技术主要包括以下几种:
高压气态储氢:这是发展最成熟、最常用的储氢技术。通过高压压缩的方式将氢气存储在耐高压的容器中,常见的压力标准有15、35、70MPa。高压储氢瓶主要有纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维环向缠绕瓶(II型)、铝内胆纤维全缠绕瓶(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)。
低温液态储氢:液态氢需要保存在非常低的温度下(-252.8℃),通常用于火箭发射和其他交通工具。液态氢的密度小,但储存效率高。
固态合金储氢:利用某些金属或金属化合物在特定条件下吸收和释放氢气的特性。常用的储氢合金包括稀土系、钦系、错系和镁系。这种方法的储氢密度高、运行压力低、安全性好。
有机液态储氢:利用有机液体氢化物作为氢载体,在较低压力和相对高的温度下储存和输送氢气。常用的有机物氢载体包括苯、甲苯、甲基环己烷和萘。这种方法的优势在于不需要耐压容器和低温设备,且储运效率高。
各种储氢技术的优缺点如下:
高压气态储氢:优点是技术成熟、成本较低、易放氢;缺点是储量小、耗能大,存在氢气泄露和容器爆破的风险。
低温液态储氢:优点是储存效率高;缺点是需要极低温度保存,成本较高。
固态合金储氢:优点是储氢密度高、安全性好;缺点是技术复杂,成本较高。
有机液态储氢:优点是安全性高、储运效率高;缺点是技术相对较新,需要进一步研究和优化。
最新研究进展和未来发展方向:
高压气态储氢:研究重点在于开发低成本、高性能的碳纤维复合材料,降低储氢瓶的成本。
低温液态储氢:研究重点在于降低液压成本和寻找廉价易得的保温材料。
有机液态储氢:寻求高效催化剂以提高储氢能力。
固态材料储氢:研发高效催化剂和提升氢气与材料的相互作用力。
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