浅谈不同储氢方式的优缺点及发展趋势
2018-05-21胡永康
科教导刊·电子版 2018年1期
胡永康
摘 要 本文综述了高压气态储氢、低温液态储氢和固态材料储氢等三种储氢方式的优缺点,并对未来储氢材料的发展趋势进行了展望。
关键词 储氢材料 储氢方式 储氢材料发展趋势
中图分类号:TQ116.2 文献标识码:A
0前言
氢气作为清洁能源已在电子、冶金、食品加工、化工、航空航天等领域广泛应用,其储存方式成为了当前的研究热点。氢单质有三种存在形式,在零下262癈下为固态,当温度在零上为气态,当温度与压强处于三相点和临界点之间的小区域为液态。根据氢的三种不同状态,可将储氢方式分为高压气态储氢、低温液态储氢和固态材料储氢三类。下面对三种储氢方式进行详细的介绍。
1高压气态储氢
由气体状态方程可知,当气体物质的量不变时,升高压强会减小气体体积,从而提高气体的密度。高压气态储氢具有简单易行、成本低、相对成熟、充放气速度快和使用温度低等优点,是一种较为成熟的储氢方式。但是它储量小、耗能大,需要耐压容器壁,存在氢气泄露与容器爆破等不安全因素。故寻找轻质、耐高压的储氢罐成为了高压气态储氢的关键。
2低温液态储氢
与高压气态储氢相比,低温液态储氢具有体积密度高和储氢量大等优点。在常温常压下,液态氢的密度是气态的845倍,故其储氢量大幅度提高。就质量与体积而言,液态储氢是一种理想的储氢方式。但是液态储氢有两个损耗环节:液化氢气与储存氢气。液化氢气需要消耗较大的冷却能量且损耗的能量约为储存氢气热值的一半,从而提高了储氢与放氢的成本。……
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