鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1367次 | 2019年08月19日
淺析發(fā)展氫燃料電池汽車高效儲(chǔ)氫技術(shù)
發(fā)展氫燃料電池汽車的確需要高效儲(chǔ)氫技術(shù),因?yàn)檫@是方便使用氫能源的必須.
傳統(tǒng)儲(chǔ)氫方法有兩種,一種方法是利用高壓鋼瓶(氫氣瓶)來(lái)儲(chǔ)存氫氣,但鋼瓶?jī)?chǔ)存氫氣的容積小,而且還有爆炸的危險(xiǎn);另一種方法是儲(chǔ)存液態(tài)氫,但液體儲(chǔ)存箱非常龐大,需要極好的絕熱裝置來(lái)隔熱。近年來(lái),一種新型簡(jiǎn)便的儲(chǔ)氫方法應(yīng)運(yùn)而生,即利用儲(chǔ)氫合金(金屬氫化物)來(lái)儲(chǔ)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(shí)放出熱量。其后,將這些金屬氫化物加熱,它們又會(huì)分解,將儲(chǔ)存在其中的氫釋放出來(lái)。這些會(huì)“吸收”氫氣的金屬,稱為儲(chǔ)氫合金。其儲(chǔ)氫能力很強(qiáng)。單位體積儲(chǔ)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(chǔ)存了1000個(gè)大氣壓的高壓氫氣。儲(chǔ)氫合金都是固體,需要用氫時(shí)通過(guò)加熱或減壓使儲(chǔ)存于其中的氫釋放出來(lái),因此是一種極其簡(jiǎn)便易行的理想儲(chǔ)氫方法。目前研究發(fā)展中的儲(chǔ)氫合金,主要有鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金及稀土系儲(chǔ)氫合金。
儲(chǔ)氫合金還有將儲(chǔ)氫過(guò)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(chǔ)氫合金在吸氫時(shí)放熱,在放氫時(shí)吸熱,利用這種放熱-吸熱循環(huán),可進(jìn)行熱的儲(chǔ)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(chǔ)氫合金,可以以很低的成本獲得純度高于99.9999%的超純氫。
儲(chǔ)氫合金的飛速發(fā)展,給氫氣的利用開(kāi)辟了一條廣闊的道路。目前中國(guó)已研制成功了一種氫能汽車,它使用儲(chǔ)氫材料90千克,可行駛40千米,時(shí)速超過(guò)50千米。今后,不但汽車會(huì)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(wú)毒和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)展用儲(chǔ)氫合金制造的鎳氫電池(Ni-MH),也是未來(lái)儲(chǔ)氫材料應(yīng)用的另一個(gè)重要領(lǐng)域。
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