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1、第36卷第11期化工新型材料Vol136No1112008年11月NEWCHEMICALMATERIALS·27·储氢技术及其关键材料研究进展1,2131黄红霞黄可龙刘素琴(1.中南大学化学化工学院,长沙410083;2.桂林工学院材料与化学工程系,桂林541004)摘要氢能是未来能源结构中最具发展潜力的能源载体,氢的廉价制备、安全高效储送以及大规模应用是当今研究的重点,而氢能的储存是其中的关键性问题。本文综述了目前主要的储氢技术和储氢材料,如高压气态储氢、低温液态储氢、合金储氢、有机液体氢化物储氢、碳质材料储氢和金属有机骨架类聚合物储氢等,并对未来的研究方向进行了展望。关键词储
2、氢,碳纳米管,研究进展Progressinhydrogenstoragetechnologiesandmaterials1,211HuangHongXiaHuangKelongLiuSuqin(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083;2.TheDepartmentofMaterialandChemistryofGuilinUniversityofTechnology,Guilin541004)AbstractHydrogenenergyisanidealene
3、rgycarrierinthefuture.Lowcostofhydrogenpreparation,safeandhighefficientstorageandtransportation,andlargescaleutilizationhavebeenreceivedmuchmoreattention.Hydrogenstoragetechnologyisthekeyissueinhydrogenapplication.Recentprogressinthisfieldsuchashigh2pressuregasstorage,low2temperatureliquidsto
4、rage,metalhydrides,chemicalhydrides,adsorption2absorptionofhydrogenandmetallorganicframeworkswerereviewedanditpointedoutthedevelopmentofhydrogenstoragematerialinthefuture.Keywordshydrogenstorage,carbonnanotube,progress氢是一种洁净的二次能源载体,既可以用作运载火箭的高压气态储氢简便易行,成本低,充放气速度快,常温下推进剂,也可用作航天飞机,超音速喷气飞机以及汽车发动
5、机可进行。但气态储氢的质量分数为110%左右,体积储氢密等的燃料,同时又是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的理想燃度仅为01071g/mL,需要笨重的耐压容器。气态储氢要消耗料。为了实现氢气作为能源载体的应用,必须解决氢的廉价较大压缩功,在运输和使用过程中也存在易爆炸的安全隐患。制取、安全高效储运以及大规模应用这3个问题,而氢能的储现在开始采用质量较轻但价格较贵的聚乙烯、碳质纤维、环氧存是其中的关键。树脂和铝衬垫等作为气缸材料。目前Ballard和Daimler2Benz美国飞机制造业巨头波音公司2008年4月3日宣布,他两公司已经将压缩氢气罐用于燃料电池车上。福特公司最近们已成
6、功完成氢电池动力飞机的试飞,这项技术突破有助于推出了“crossoverSUV”原型车,它采用充电式与燃料电池复7合系统,在314×10Pa的压力罐内储存415kgH2,最大行驶推动航空业发展“绿色飞机”。对于车用氢存储系统,世界能[3][1]里程达322Km。源署提出的目标是,质量储氢密度大于5%,体积储氢密度3液氢输送方式比气氢输送效率高,但由于储氢容器和管大于50kg/m,放氢温度低于423K,循环寿命超过1000次;而道需要严格的绝热措施,而且输氢系统的设计、结构以及工艺[2]美国能源部(DOE)提出的目标是,质量储氢密度不低于都比较复杂。目前最大的液化储氢罐是位于美国肯
7、尼迪航天3615%,体积储氢密度不低于62kg/m。为了达到这一目标,4中心的储氢罐,储氢容积达112×10L。液态储氢具有较高的研究工作者进行了大量的研究。体积能量密度,常温常压下液氢的密度为气态氢的845倍,与我国高度重视储氢技术的发展,在“863”高新技术发展规[4]同一体积的储氢容器相比,其储氢质量大幅度提高,但同时划和“973”计划中,都将储氢材料作为重点研究项目。会使成本急剧上升。BMW制造了以液态氢作为内燃机燃料就储氢而言,方法多种多样,归纳起来包括两种,一种为的汽
