固态氢存储技术：解锁氢能的“钥匙”

资料来源：中国军事网络 - 普拉每日作者：Xiao Qingsong Jie Zixun Zhang Yunfan编辑：Guo Yanfei出口：2025-05-30 07:51:06 早晨的雾气在清脆的海岸上轻轻地，金属管穿过阀门覆盖着盐的阀门。 2024年，日本的Tokuyama和Biocoke Lab共同释放了镁Hydride-A Metal Hydride世界的第一线大规模劳动，该氢在正常温度下悄悄地结合氢原子，并且压力可以将氢存储在氢储存密度中，几乎三倍的气体氢气高压不需要低温和深冷却。巨大的轮子向哨子吹来，容器就像山脉一样，砍伐海浪，慢慢移开。同样在2024年，是基于镁的第一级镁，该镁基于我所在国家上海的Waigaoqiao港口的氢储罐。这个看似普通的容器实际上已经装了1吨氢，运输成本IS传统存储的高压气态氢只有1/3。当涉及到马来西亚时，它还标志着固态氢存储全球化的首次旅程的成功完成。安静，除了两种形式的燃料和液体外，由氢化镁代表的固体氢存储材料成为解决氢行工业问题的存储和运输的“关键”，为有效利用氢能和出生的空间开放了更大的空间。那么，什么是固体氢存储材料？哪些特征和福利是什么？将来该应用程序的前景是什么？请参阅对此问题的解释。固态氢存储技术：解锁氢能的“密钥”■Xiao Qingsong jie Zixun Zhang Zhang Yunfan科学研究人员显示了氢存储材料。新华社的“调节氢”是全球轻量级元素。氢也是世界上最小的气体。在通常的条件下，氢密度仅为空气的1/14。在室温和1立方米压力下的氢气质量仅为0.0899 kg，但含有大能量。在相同的质量下，1克氢提供的能量等于燃料的3倍和5倍煤，并且自然界的能量密度最高。氢还具有重要的财产 - 与氧气相应的氢反应时，唯一的产物是水分子。这一伟大的特征使氢成为真正实现“零碳排放，纯卫生”的良好能源，并且可以被视为零碳能中的“最终溶液”之一。氢正在重塑具有巨大势能的人类能量图。在航空航天场中，将液态氢和液体氧相结合的火箭发动机曾经将阿波罗航天器推向月球。 “液体氢和液氧的组合”仍然是化学推进剂。每年在全球消费的氢中的一半以上用于氨合成，炼油和电子制造，这在人类社会中起着重要作用。在运输领域，氢燃料电池可以有助于新守护机的功率。在工业脱碳领域，“高碳主要参与者”（例如钢铁工业）探索了绿色氢用来取代煤炭和天然气的使用；在储能领域，氢可以将暂时的可变能量（例如空气能量和太阳能）转换为稳定的化学能量……但是，我们看到这种完美的能源面临着主要的存储和运输问题。在正常温度和压力下存放1吨氢气，需要超过11,000立方米的空间，等于五个标准游泳池的体积之和。人们认为，大规模运输和存储氢有多困难。打破volu我的限制，该行业长期以来采用了两种存储和运输方法：高压氢气存储和氢的低温存储。高压氢存储气体储存使用高压在高压耐药容器（例如铁缸）中压缩氢。该方法具有简单结构的优势，用于压缩氢准备的低能消耗，快速填充和放电速度。但是，其氢存储能力相对较低，并且对高压氢储罐具有高技术要求。以卡车运输为例，高压氢存储程序主要取决于转运蛋白，以迫使氢气数数百倍，并将其隐藏在特殊的铁缸中。带有PAG的卡车的重量可以传输40吨的氢气的重量通常小于1吨，这大大提高了运输成本。 HYD的低温流体储存ROGEN将压缩氢，将其冷却至-253°C以将其放入液体氢中，并将其放在具有低温绝缘热的真空容器中。该方法具有更大的存储能力，更高的纯度和较小的土壤区域。但是，液体1千克氢需要电力消耗4至10 kW，并且需要特殊的容器才能存储液体氢。此外，“氢化”现象也是一个困难的问题。在非常小的氢分子穿透传统容器之后，它们显着削弱了容器的材料机械性能。氢原子接触金属的内部，金属的内部在较小的范围内形成应力浓度，从而导致客厅和容器中的微裂纹的变形，并且带来的安全风险无法被估算。但是，科学家从未放弃过很好地使用这种绿色燃料的梦想。自英国化学家卡文迪许·西帕（Cavendish Sepa）以来200多年前，人们评为氢气，人们开始解决氢储存和运输的问题。但是，这种类型的研究长期以来一直以传统方式限制，并且没有受到氢气储存和液体氢储存的“ sha链”的损害。该周期发生在1968年。今年，来自美国布鲁克黑文国家实验室的科学家意外合成了镍镁合金。灰黑pthis owder就像氢原子的“捕获器”。它可以通过金属客厅排列氢原子，并在室温下实现固体储存。镍 - 镁合金的氢存储密度达到64kg/m3，这完全降低了传统的看法，即氢储存应依赖于高压和低温条件。 1970年，荷兰的飞利浦实验室的研究结果表明，灯笼镍合金可以迅速吸收并释放氢气在室温下，将工程基础放置用于固体氢。随着时间的范围进入21世纪，氢能的储存和运输变得更加突出，成为一种瓶颈，限制了该行业的发展以及新材料系统诞生的驱动力。随着氢能逐渐成为全球竞争的新焦点，这是国家发展新兴行业的重要方向，并且是促进绿色和低碳转化的重要工具，固态氢存储技术已经实现了不成功的发展，并开始进入良好步骤的观点。科学科学领导了氢能储存和运输的新方向。根据制造过程中碳泄漏的水平，可以将氢产品分为三种类型：有色氢，蓝色氢和绿色氢。绿色氢是指rene产生的氢Wable Energy驱动器。制备过程的碳释放为零，也是改变清洁能源的主人之一。根据材料科学的发展，固态氢储存技术开放了新的氢能储能和运输尺寸。这是一种创新的解决方案，可在金属晶格，化学分子或小型材料中组织氢原子，这为氢能提供了高密度，高安全性和高纯度的关键特征，从而使绿色氢可以从实验室转移到现实生活。我所在国家的上海若顿大学的研发团队明智地将镁原子与氢原子结合在一起，例如为氢创建微观的“晶格笼”，最终形成了固体氢储存化合物。该材料的氢存储密度高达每单位体积110kg/m3，这意味着1立方米的空间可以存储1,200立方米的氢气的能量。日本的生物可能实验室与块一致2024年，镁氢和氢存储缸的高储存能力，可为小型电动车辆存储电源，并于2024年通过Tokuyama Company宣布氢化镁的大规模生产。工业场景，安全性成为主要考虑因素。我国家的国家稀土功能材料创新中心为内蒙古矿业区提供了一个绝妙的答案：稀有的土壤镍基氢储存合金在金属格子中严格锁定了氢原子，形成了具有眼神眼观化学特性的固体材料。使用这项技术完全告别高压气缸的隐藏风险，氢储存的风险的高度也是传统解决方案的两倍。这些“钢制搬运工”是穿过采矿区域的航天飞机，工作人员无需小心即可避免爆炸。具有固体氢储存的稳定特性，氢燃料在高风险方案中，福克原燃料已成为可靠的合作伙伴。优秀和稳定的特性是氢存储材料在行业中具有竞争力的要求。 2024年，在黄浦河河岸的一家实验室中，这是一家经过评估中国工业天然气行业协会评估的公司开发的基于纳米碳含量的固体氢存储材料。由镁纳米颗粒和碳纳米管组成的固体氢储存材料可以在正常温度和低压环境下具有高密度的氢储存，而自我消费率较高，而自我消费率不到百分之一。在成本方面，氢化物的100吨线生产达利安公司通过实现出色，连续和数字化氢化镁的生产有效地降低了生产成本，并在大规模的氢存储材料中进行了有用的尝试。当然，固态HYDROGEN存储技术仍然有开发空间。目前，大多数固体氢存储材料仍然需要200〜300℃的高温才能使氢的出色释放与其他热系统密不可分。工业氢杂质也会影响材料性能；此外，不同技术路线的氢储罐界面各不相同，并且需要将全球标准标准概述为匹配。通过加速全球标准化过程，与基于镁的基于镁的氢存储界面”在不久的将来可能是一个现实，并且在科学和工程图上已经出现了新的分支。前景广泛用于固体储存。在绿色生态学变化的后面，对固体氢能量的政策措施介绍给世界各地的各个部分，这为行业的技术和发展提供了道路。我N欧洲，政策促进强调了更多的跨境合作和工业融合。欧盟的“氢能策略”阐明了雄心勃勃的目标：到2030年之前生产40 GW绿色氢电解细胞生产，并在整个北海和波罗的海中开发一个“氢能通道”，并将固态氢存储技术与技术技术促进技术与技术与技术与技术融合技术的技术与技术进行技术培养技术促进技术与技术与技术融合技术的技术相关的技术促进技术将技术促进技术与技术与技术融合技术融合技术的技术，技术技术与技术技术技术与技术技术一起技术，技术技术技术技术，技术技术，技术技术，技术技术，技术，技术，技术，技术，技术，技术，技术，技术跨国能源网络的技术技术。在亚洲大陆，日本的政策支持更为目标。基本的氢能方法清楚地为低碳氢提供了长达15年的低碳氢的补贴，并特别建立了“固态氢存储创新基金”，以加速氢化镁等材料的商业化。回到中国，为了加快绿色和低碳能源的布局，国家发展与改革委员会将固体储存与“发展氢能行业的中期和长期计划”结合在一起，阐明了“ 14五岁”计划中基本材料和设备的突破。 2023年，州电网广东广州电源局根据位于广州Nansha的固态氢存储技术任命了第一辆氢能紧急电动汽车，并将该项目包括在“ 14岁的五年历史的能源开发计划中OU”。配备有车辆的固态氢存储系统可以存储100公斤的氢气，并配备了4个质子交换膜燃料电池，其额定功率为50千瓦时，这可能会继续在6个小时内授予200千瓦的发电发电的能力。当我们将我们的注意力转向工业和工业的杂型工业界的连续性综合层次的综合型杂货时， Thyssenkrupp的主要资金从欧盟的“创新基金”中获得，计划的绿色氢需求可能会通过固体氢粉末从实验室合金技术转移到固体储存量的固体材料中，从而使固体液体的运输量在整个水平的运输中，因此，可以通过实验室合金限制了固体合金，将其发送到未来的区域。 真的氢原子。何时在镁中已经储存镁储罐会去除南亚港口的绿色氢，而日本的氢氢巴士穿过城市的街道，氢能从“燃料概念”变为感人的“能源商品”。涵盖世纪的技术漫长游行可能是人类逐渐消除化石能量的“希望”的主要步骤。毕竟，当可以像铁矿石一样储存氢并像煤一样运输时，清洁能源的未来将会更明亮。