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淺析發(fā)展氫燃料電池汽車高效儲氫技術(shù)

2010年06月02日 12:02 不詳 作者:佚名 用戶評論(0

發(fā)展氫燃料電池汽車的確需要高效儲氫技術(shù),因為這是方便使用氫能源的必須.

傳統(tǒng)儲氫方法有兩種,一種方法是利用高壓鋼瓶(氫氣瓶)來儲存氫氣,但鋼瓶儲存氫氣的容積小,而且還有爆炸的危險;另一種方法是儲存液態(tài)氫,但液體儲存箱非常龐大,需要極好的絕熱裝置來隔熱。近年來,一種新型簡便的儲氫方法應(yīng)運(yùn)而生,即利用儲氫合金(金屬氫化物)來儲存氫氣。

??? 研究證明,在一定的溫度和壓力條件下,一些金屬能夠大量“吸收”氫氣,反應(yīng)生成金屬氫化物,同時放出熱量。其后,將這些金屬氫化物加熱,它們又會分解,將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬,稱為儲氫合金。其儲氫能力很強(qiáng)。單位體積儲氫的密度,是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍,也即相當(dāng)于儲存了1000個大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金都是固體,需要用氫時通過加熱或減壓使儲存于其中的氫釋放出來,因此是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。目前研究發(fā)展中的儲氫合金,主要有鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金及稀土系儲氫合金。

? 儲氫合金還有將儲氫過程中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或熱能的能量轉(zhuǎn)換功能。儲氫合金在吸氫時放熱,在放氫時吸熱,利用這種放熱-吸熱循環(huán),可進(jìn)行熱的儲存和傳輸,制造制冷或采暖設(shè)備。此外它還可以用于提純和回收氫氣,它可將氫氣提純到很高的純度。例如,采用儲氫合金,可以以很低的成本獲得純度高于99.9999%的超純氫。

? 儲氫合金的飛速發(fā)展,給氫氣的利用開辟了一條廣闊的道路。目前中國已研制成功了一種氫能汽車,它使用儲氫材料90千克,可行駛40千米,時速超過50千米。今后,不但汽車會采用燃料電池,飛機(jī)、艦艇、宇宙飛船等運(yùn)載工具也將使用燃料電池,作為其主要或輔助能源。另外由于大量使用的鎳鎘電池(Ni-Cd)中的鎘有毒,使廢電池處理復(fù)雜,環(huán)境受到污染。鎳氫電池與鎳鎘電池相比,具有容量大、安全無毒和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)展用儲氫合金制造的鎳氫電池(Ni-MH),也是未來儲氫材料應(yīng)用的另一個重要領(lǐng)域。

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