高密度储氢材料的研究进展

氢是一种清洁的燃料,氢能被公认为人类未来的理想能源,而氢能的利用最关键的环节就是氢能的储存。氢的储存是氢能现阶段开发和利用的瓶颈。氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种,其中高压气态储存或低温液态储存不能满足将来的储氢目标。固态储氢是通过化学或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式。目前该领域的研究取得了一些阶段性的成果,虽然目前发展的各种材料都有不易克服的缺点,但储氢材料的前景还是十分广阔的。高密度储氢材料由轻元素构成,包括铝氢化物、硼氢化物、氨基氢化物、氨硼烷等,理论储氢质量分数均达到5%以上。简述了氢能的优势及储存方法,介绍了镁基储氢材料、络合物储氢材料、Li-B-H系和2种或2种以上储氢材料复合4类有望实用化的储氢材料的研究现状,并指出了储氢材料的发展方向。     

储氢材料现状和发展前景的研究

氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源,?正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键。储氢材料是当今研究的重点课题之一,也是氢的储存和输送过程中的重要载体。本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材料、发展前景和方向。     

能源互联网推动下的氢能发展

随着当前以化石燃料为主的能源体系资源消耗和环境污染问题日益严重,能源结构转型已经成为世界能源体系发展的重要趋势。能源互联网是以信息传递为基础,以可再生能源和核能为主要一次能源供体,以电能为核心,以储能技术为媒介的新型能源体系,具有智能化、清洁化、操作灵活化等优点,是未来能源结构发展的理想形式。氢能具有热值高、无污染、可再生、长周期储存和远距离运输等优点,能够实现"可再生能源-电能-氢能"的多样化转换,可作为能量储存、传递和转换媒介在能源互联网构建中发挥重要作用。该文从能源互联网的概念出发,阐述了氢能在能源互联网中的重要地位,并结合清华大学核能与新能源技术研究院(简称核研院)在核能制氢方面的研究成果,综述了氢能和氢储能技术在能源互联网体系下的关键技术的发展现状,并对氢储能技术的未来发展做出展望。     

氢的制取及储存技术探讨

氢能是一种理想的新的含能体能源,但是要利用氢能必须制备氢能和储运氢能,氢的规模制备是氢能应用的基础,氢的规模储运是氢能应用的关键,氢燃料电池汽车是氢能应用的主要途径和最佳表现形式,三方面只有有机结合才能使氢能迅速走向实用化,目前国内外主要从事氢能的规模制备和氢能的规模储运的开发研究,并取得了一定的进展。     

储氢研究任重道远

2003年9月2～5日在法国格勒诺布尔召开了第1届欧洲氢能大会(The lst European Hydrogen Energy Conference)。这是首次由欧盟主持的氢能会议，正式代表430人。会议分为氢的生产，储存、运输与分配，燃料链分析，氢的利用，及交叉课题5个主题。笔者就第二个主题作了发言，题目是：《气体在碳纳米管上的吸附机理研究》(Studies on the adsorption mechanism of gases on carbon nanotubes)。众所周知，储氢技术是氢能利用的瓶     

用作储氢材料的碳纳米管

氢能技术面临的最大科学挑战是能否将氢在常温常压下安全有效地储存和运输,碳纳米管具备一定的储氢能力并能快速地释放氢,但碳纳米管储氢要得以规模应用,其关键是如何利用碳纳米管储氢和怎样提高其储氢能力。对纳米碳管制备方法的改进、储氢机理的分析及其结构改性等方面都还需要更深入的研究,才能使得碳纳米管在储氢方面的实用价值得以实现,碳纳米管用于储氢电极材料将给储氢电池带来一场变革。     

氢能制造探析

<正>作为清洁、高效、安全和可持续的替代能源,氢能日渐受到人类的青睐。未来有望建立集成制氢、储氢、运输及转化利用等多环节的氢能系统,实现全球化石能源经济向氢能经济的转型。然而,这一切的基础是氢能大规模的廉价制取。2009年在加拿大顺利召开的首届国际制氢会议为氢能领域特别是制氢领域的专家和学者提供了     

MoO3基催化剂在氢能中的应用与进展

MoO₃是具有优异气敏性能的宽禁带半导体,在析氢反应、储氢、氢气检测中的具有广泛的应用。该文首先针对MoO₃的晶体结构特征、纳米结构的可控合成进行了总结;其次,针对MoO₃及其负载型催化剂在氢能源的制备、氢能运输时的储存以及氢能使用过程中检测等问题,重点介绍了纳米结构MoO₃基催化剂的最新发展;最后展望了MoO₃基催化剂的研究和应用的未来发展。     

中国氢能产业高质量发展前景

 中国氢能产业在新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情的影响下遇到了暂时困难,但随着疫情防控形势的好转而迎来新的发展机遇。通过回顾2020年中国各地出台的氢能发展政策,分析得出：政策重点主要集中于交通领域,包括氢燃料电池车技术研发、关键设备制造和加氢站建设等,而轨道交通则是未来氢燃料电池技术的发展重点之一;氢能冶金属于新的氢能产业应用领域,许多冶金企业与氢冶金先进国家进行了示范项目合作,这些示范项目的快速推进将有助于实现中国钢铁行业革命性的绿色化转型;绿氢煤化工、绿氢贸易、民用液氢等也将是氢能产业未来发展的重要方向。建议中国明确国家发展战略、积极拓展氢能技术创新领域,以打造高质量氢能产业为抓手,助推中国能源革命和产业转型升级,并在氢能全球化过程中发挥引领作用。     

微通道重整技术在氢能领域的应用

众所周知,氢在石油化学工业中有着广泛的用途,氢作为化工原料对发展石油化学工业及农业均有着重要作用。然而,氢对于人类还有着更为重要的作用,这就是作为能源使用。氢能的开发利用首先必须解决氢源问题,大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。氢是一种高密度能源,一般说来,生产氢要消耗大量的能量。因此,寻找一种低能耗、高效率制氢方法,是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。     

氢能:产业化进程拉开大幕

近日,国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书指出,要加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备,促进氢能燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展.这是继2019年氢能首次被写入《政府工作报告》和2020年氢能被列入可再生能源发展"十四五"规划编制重点任务之后,氢能再一次出现在国家重量级文件中.     

院校新闻

北理工成功开发出氢燃料内燃机样机日前,北京理工大学攻克了综合电子控制、运行安全技术、氮氧排放控制等难关,成功开发出了具有超低排放的氢燃料内燃机样机,为我国氢能应用技术开辟了一个新的领域。氢能源经济是解决能源危机和环境污染问题的重要途径之一,氢燃料内燃机是实现氢能源经济的有效措施之一。机械与车辆工程学院热能与动力工程系刘福水教授领导的项目组对样机的开发成功为我国氢能应用技术开辟了一个新的领域,也标志着北京理工大学在该领域的研究居于国内领先水平。上海理工研制出农药残留现场检测技术日前,上海理工大学成功研究…     

氢能发电及其应用前景

氢能发电系统由氢源、燃料电池和电力变换器及其控制系统组成。随着氢气制备与安全储运技术以及电能变换与控制技术的不断发展和日趋成熟，氢能发电技术即将获得广泛应用，特别是PEMFC发电系统还具有工作温度低，无烟气排放，伪装性能优良，在国防、人防和民用领域都有极高的应用价值。阐述了氢能发电系统的组成及控制系统结构，介绍了燃料电池工作原理、氢气制备方法、储运方式及金属储氢材料的安全性、电力电子变换技术以及氢能发电技术的研究发现状与应用前景。     

浙江氢燃料电池发展现状及对策研究

氢燃料电池位于氢能产业链中游，是氢能利用的重要途径。浙江省氢燃料电池汽车产业链条基本完整，但在国内尚处于第二、三梯队，存在创新力和竞争力不强等风险。本文对氢燃料电池产业发展现状、专利技术分析等进行研究，并根据产业技术挑战和存在问题提出打造“氢燃料电池产业高地”的对策建议，为新能源电池产业“换道超车”提供启示。     

氢能利用与高表面活性炭吸附储氢技术

使用氢能的日子并不遥远氢能是指氢燃烧释放的能量。氢的燃烧有两种方式：热化学方式和电化学方式。尽管产物都是水，但因前者是在高温下释放能量，有可能伴随少量氮氧化物生成；后者是在常温下释放能量，产物只是水，因此是对环境没有任何污染的零排放（ｚｅｒｏｅｍｉｓｓｉｏｎ）过程。氢能的电化学释放过程是在氢燃料电池中完成的。以氢燃料电池驱动电动机的氢能汽车是真正的无污染的绿色汽车（ＺＥＶ）。就与环境的关系而言，任何其它“环境友好”汽车都不能与这种汽车相比美，因此都属于在不长时间内的过渡车型。我国倘能在氢能汽车…     

国鸿氢能：持续推进氢能核心技术研发 引领氢能产业创新发展

广东国鸿氢能科技有限公司(以下简称"国鸿氢能"或"公司")是一家以氢燃料电池为核心产品的国家高新技术企业,也是目前国内产业化规模最大的燃料电池龙头企业。多年来,国鸿氢能持续推进氢燃料电池关键核心技术研发,所承担的"车用燃料电池电堆技术推广与应用"项目获得了2019年度广东省科技进步奖二等奖。为进一步了解公司获奖项目有关情况,本刊记者对国鸿氢能进行了采访。     

氢气即将成为21世纪的新能源

科学家们展望,氢气将成为新世纪的新能源,氢原子将取代碳原子。那末,氢在哪里? 氢就蕴藏于浩瀚的海洋之中。我们知道,海洋的总体积约为13.7亿立方公里,若把其中的氢能提炼出来,就有1.4×10~(17)吨。可见氢能是取之不尽用之不竭的。电解水即可分解成氢和氧。 氢能源的最大优点是:一是资源丰富;二是对环境几乎没有危害,作为燃料燃烧时只生成水;三是氢的燃烧值高,每公斤氢燃烧后能放出142.35千焦耳热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍。 氢作为燃料面临的主要问题是成本问题,目前生产的氢,其成本比生产相同能量的汽油贵3倍。但专家们认为,由于氢能绝对有利于环境,所以即使     

锌阳离子取代对硼氢化锂放氢热力学性能的影响

氢能的高效安全利用是目前的研究热点之一。针对轻质高容量储氢材料硼氢化合物的安全放氢,探索了一种金属阳离子替代的调控策略,通过对分子结构的调整,实现对[BH_4]~-基团热力学稳定性的有效调控,达到可控安全放氢的目的。实验以LiBH_4为例,采用湿化学法制备Zn(BH_4)_2和LiZn(BH_4)_3,并通过工艺优化,阐明了Zn阳离子对硼氢化物的室温热力学稳定性以及热分解行为的影响,为硼氢化合物的进一步安全开发和利用提供了思路。     

镧镍体系(LaNi_(5-x)M_X)贮氢材料的合成研究(Ⅰ)

过渡元素氢化物化学具有重要的理论及实际意义。近年来由于过渡元素氢化物与氢能源的应用密切相关,在这方面的研究工作正日益增长。氢是理想而清洁的能源,但是,氢的贮藏和运输存在着很大问题,解决此问题最有希望的是化学方法,也就是近年来提出的固化贮氢,即利用氢能与某种过渡金属或其合金形成可逆的氢化物,将氢贮存于金属中以达到贮藏和安全运输的目的。LaNi_5是目前最好的贮氢材料之一,它的贮氢     

液氢加氢站及其关键装备的发展现状及展望

为了更好地了解液氢加氢站系统和各个关键装备的发展现状，助力我国氢能基础设施的建设，首先给出了液氢加氢站不同发展时期的工艺流程，对氢尤其是液氢的压缩、气化、储存、运输、加注过程与加氢站风险研究分别进行了介绍，最后展望了未来我国液氢加氢站及其关键装备的发展，为液氢加氢站的规模化应用提供参考。