氫氣存儲技術(shù)主要包括以下幾種:
高壓氣態(tài)儲氫:這是發(fā)展最成熟、最常用的儲氫技術(shù)。通過高壓壓縮的方式將氫氣存儲在耐高壓的容器中,常見的壓力標(biāo)準(zhǔn)有15、35、70MPa。高壓儲氫瓶主要有純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維全纏繞瓶(III型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)。
低溫液態(tài)儲氫:液態(tài)氫需要保存在非常低的溫度下(-252.8℃),通常用于火箭發(fā)射和其他交通工具。液態(tài)氫的密度小,但儲存效率高。
固態(tài)合金儲氫:利用某些金屬或金屬化合物在特定條件下吸收和釋放氫氣的特性。常用的儲氫合金包括稀土系、欽系、錯系和鎂系。這種方法的儲氫密度高、運行壓力低、安全性好。
有機液態(tài)儲氫:利用有機液體氫化物作為氫載體,在較低壓力和相對高的溫度下儲存和輸送氫氣。常用的有機物氫載體包括苯、甲苯、甲基環(huán)己烷和萘。這種方法的優(yōu)勢在于不需要耐壓容器和低溫設(shè)備,且儲運效率高。
各種儲氫技術(shù)的優(yōu)缺點如下:
高壓氣態(tài)儲氫:優(yōu)點是技術(shù)成熟、成本較低、易放氫;缺點是儲量小、耗能大,存在氫氣泄露和容器爆破的風(fēng)險。
低溫液態(tài)儲氫:優(yōu)點是儲存效率高;缺點是需要極低溫度保存,成本較高。
固態(tài)合金儲氫:優(yōu)點是儲氫密度高、安全性好;缺點是技術(shù)復(fù)雜,成本較高。
有機液態(tài)儲氫:優(yōu)點是安全性高、儲運效率高;缺點是技術(shù)相對較新,需要進一步研究和優(yōu)化。
最新研究進展和未來發(fā)展方向:
高壓氣態(tài)儲氫:研究重點在于開發(fā)低成本、高性能的碳纖維復(fù)合材料,降低儲氫瓶的成本。
低溫液態(tài)儲氫:研究重點在于降低液壓成本和尋找廉價易得的保溫材料。
有機液態(tài)儲氫:尋求高效催化劑以提高儲氫能力。
固態(tài)材料儲氫:研發(fā)高效催化劑和提升氫氣與材料的相互作用力。
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