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储氢材料的研究进展

2021-11-03刘红梅徐向亚张蓝溪邬娇娇刘东兵

石油化工 2021年10期

刘红梅,徐向亚,张蓝溪,邬娇娇,刘东兵

(中国石化 北京化工研究院,北京 100013)

氢是宇宙中分布最广泛的元素,氢能是兼具燃烧放热量高、来源丰富、绿色环保等诸多优点的二次能源[1]。目前,全球环境危机和能源危机日渐严重,很多发达国家正在积极部署氢能战略并大力发展氢能技术[2-3]。为了实现“碳达峰”和“碳中和”目标,我国的能源结构将发生重大变化,在能源产业布局大规模调整的历史背景下,氢能作为高效的清洁能源将占据更重要的地位[4-7]。氢能产业链主要包括氢气的制备、储存、运输和利用。处于产业链中段的氢气存储连接了氢气的生产和氢气的应用,是实现氢气大规模应用的关键技术和前提条件。目前较成熟的储氢方式主要有三种:高压气态储氢、低温液态储氢和以储氢材料为介质的固态储氢[8]。固态储氢方式的工作原理是利用某些特殊材料吸附氢气的能力实现对氢气的储存和运输。与其他两种储氢方式相比,固态储氢方式储氢密度更高、运输更方便、安全性更好,因此应用前景良好[9-11]。但这种储氢方式的发展和应用需要依赖储氢材料的开发和利用。根据吸氢机理的差异,储氢材料可以分为物理吸附储氢材料和化学储氢材料两大类。

本文综述了物理吸附类储氢材料和化学类储氢材料的研究进展,分析并对比了各类储氢材料的优缺点。

1 物理吸附储氢材料

物理储氢方式的主要工作原理是利用范德华力在比表面积较大的多孔材料上进行氢气的吸附。……

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