BEPCⅡ超导备用腔高功率耦合器测试达到400kW连续波功率

氢能源作为一种零污染、可再生能源日益受到重视,并成为洁净能源研究领域的国际前沿课题和热点。储氢问题是氢能源领域的一项重要课题。目前储氢研究包括化学储氢和物理储氢两个领域。物理吸附利用微孔材料物理吸附氢分子,因其在特定条件下对氢气具有良好、可逆的热力学吸附、脱附性能而受到广泛研究。提高材料对氢气的吸附作用使氢分子更容易、更牢固地吸附在微孔材料的表面或孔腔中,已成为进一步提高微孔材料储氢量的一条重要途径。     

高压复合储氢罐用储氢材料的研究进展

氢能因来源广、无污染、热值高等特点成为解决能源问题的重要方案。随着燃料电池技术的发展,氢能在车载方面的应用得到进一步拓宽,但氢气的加注、存储问题成为限制氢能汽车发展的瓶颈之一。实现氢气安全高效的存储是氢能规模化应用的关键。目前主要的储氢方式有高压气态、低温液态、固态。通过增加氢气压力和提高容器材料的比强度,可有效提高气态储氢系统的质量储氢密度,但由于气体分子间作用力的影响,高压气态储氢的体积储氢密度较低。同时过高的氢压对安全储氢罐的设计和成本也是一大挑战。通过加压、降温液化氢气实现的液态储氢拥有理想的质量储氢密度和体积储氢密度,但保存液态氢对设备要求十分苛刻,且液化氢气所需能耗为氢燃烧热值的40%,得不偿失。固态储氢方式将氢以原子、离子的形式存储于氢化物中,因此固态储氢材料的体积储氢密度可观,且材料吸/放氢条件温和,安全性高,但固态储氢材料的质量储氢密度不占优势。高压复合储氢罐将高压储氢技术与固态储氢材料相结合,同时拥有气态储氢与固态储氢的优势,是实现安全高密度储氢的有效途径。通过气-固复合的储氢方式,可有效提升高压储氢罐的体积储氢密度,减小储氢罐体积,降低充氢压力,提高安全性。而发展在高压条件下具有良好充/放氢特性的储氢材料是提升高压复合储氢罐性能的关键。TiCr2基、ZrFe2基AB2型合金是主要的高压储氢合金,对它们的研究集中在通过利用不同原子半径、电子结构的合金元素进行A侧和/或B侧元素替代,实现对合金平台压、容量、吸放氢动力学性能的有效调控。但TiCr2基、ZrFe2基储氢合金的质量储氢密度仍然偏低,相比之下,NaAlH4与AlH3具有高的储氢密度,是潜在的高压储氢材料。通过纳米化、掺杂催化剂等手段能够有效降低NaAlH4的脱氢温度,提高其循环稳定性;通过球磨、改善溶剂等方法可提升AlH3的合成产率、改善其结晶性。本文简要介绍了高压复合储氢罐的原理及对高压储氢材料的主要性能要求,着重评述了间隙型储氢合金(TiCr2、ZrFe2)、铝基金属氢化物(NaAlH4、AlH3)两类高压储氢材料的结构、性能特点及研究进展。     

镁基复合储氢材料的研究进展

金属镁具有储氢密度大、价格低廉、资源丰富等优点,是当前最有发展前景的储氢材料之一,但其动力学性能差,需要高温才能吸收和放出氢气.为了改善其储氢性能,除制备镁基合金外,利用机械球磨法制备镁基复合储氢材料也得到了广泛研究.对目前制备的镁基复合储氢材料进行了分类,并分别介绍了各类的研究进展.     

高密度储氢材料研究进展

氢是一种清洁的燃料,氢能是未来有发展前景的新型能源之一.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.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.综述了高密度储氢材料的研究进展,认为高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻质氢化物材料有希望达到燃料电池和移动氢源应用的目标.     

高容量储氢材料的研究进展

氢能是一种理想的二次能源.氢能开发和利用需要解决氢的制取、储存和利用3个问题,而氢的规模储运是现阶段氢能应用的瓶颈.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.固态储氢材料储氢是通过化学反应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氖气储存方式.由轻元素构成的轻质高容量储氢材料,如硼氢化物、铝氢化物、氨摹氢化物等,理论储氢容量均达到5%(质量分数)以上,这为固态储氢材料与技术的突破带来了希望.新型储氢材料未来研究的重点将集中于高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻金属基氢化物材料与体系.     

水合物储氢技术的研究进展

氢能开发与利用的关键在于氢气的储存.目前现存的储氢技术和材料没有一种能满足工业实用的要求,作为一种新型的储氢材料,氢气水合物以其特有的优点被认为是一种比较理想的储氢材料.介绍了氢气水合物的特性,综述了水合物储氢技术的发现、发展、研究现状及优缺点.水合物储氢技术的关键在于使其生成条件更容易实现,最终达到提高水合物中储氢量的目的.由于在低温下生成氢气水合物的压力不需太高,因此低温制冷技术可以为氢气水合物的研制提供技术支持.     

储氢材料65Mg35C用于噻吩加氢的研究

以氢气反应球磨法制备出储氢材料65Mg35C,并利用储氢材料加热放出的高活性氢与噻吩发生加氢反应,采用TEM、XRD、DSC及自行设计的排水法放氢装置等对噻吩加氢反应前后的储氢材料进行性能测试及结构表征。分别研究了反应温度和反应时间对噻吩加氢反应的影响,并分析了加氢产物。结果表明,储氢材料与噻吩的加氢反应是在一定温度范围内进行的,同时也要考虑储氢材料的放氢温度,温度低于300℃或高于400℃时均不利于反应的进行;在一定温度下,储氢材料对噻吩加氢反应的时间短有利于产物H2S气体的逸出,时间过长有利于H2S和放氢后储氢材料中的高活性单质Mg发生反应;常压下,在适宜的反应温度范围内,储氢材料对噻吩具有加氢脱硫作用。     

PEMFC备用氢能发电站的储氢问题探讨

在介绍目前国内外各种成熟的工业储氢方法,并指出储氢技术研究热点和发展方向的基础上,针对人防工程备用氢能发电站的技术要求,对各种适用的储氢方式进行了比较,探讨了人防工程备用氢能发电站的氢气储存方法,以及氢气安全储存、运输与监控、反应热处理等问题。     

Fullerene[60]功能材料的潜在应用前景

Fullerene[60]多氢化物可望在储氢材料方面获得应用前景，C60H36催化分解可望出氢气。Fullerene[60]的多硝基化合物可望作为含能材料的添加剂。这方面的研究是Fullerene化学的一个新     

分歧难消 业界激辩氢能发展

我国氢气年产量已逾千万吨规模,位居世界第一大产氢国;同时,我国金属储氢材料产销量已超过日本,成为世界最大储氢材料产销国。氢气产量和储氢材料产销量两项世界第一,为我国开发利用新能源、加快迈入氢能经济时代创造了有利条件。本刊从从中国工业气体工业协会氢气专业委员会成立十周年庆典暨2010年年会上获悉,就"氢能"利用的一系列问题业界专家学者激烈争辩、分歧难消。     

储氢材料67Mg29C3Ni1Al的放氢动力学研究

采用氢气反应球磨法,将煤基微晶碳及少量Ni和Al添加到镁粉中在1MPa氢气中球磨3h制得储氢材料67Mg29C3Ni1Al.放氢测试结果表明,温度越高,放氢速度越快,放氢量越大,数据拟舍得出放氢反应为表观一级反应.根据阿伦尼乌斯方程计算得出,在300～350℃范围内,放氢反应表观活化能为(138.0±6)kJ/mol.与储氢材料70Mg30C及纯MgH2相比,微晶碳和催化剂Ni、Al缩短了储氢材料的放氢时间,加快了放氢速度,提高了放氢量,降低了表观活化能,放氢动力学性能得到了改善.     

车载储氢研究新进展

参照燃料电池汽车对车载储氢系统单位质量储氢密度与体积储氢密度的目标要求,对目前已应用或处于研发阶段的一些储氢技术的性能指标和存在的问题进行了分析和探讨.并且介绍当前车载所采用或正在研究的主要储氢材料与技术,如高压氢气、液氢、金属氢化物储氢、吸附储氢、金属有机构架储氢等,比较各种储氢技术的优缺点,并指出其发展趋势.     

压电材料对含铂活性炭氢气吸附性能的影响

用机械混合法制备含有不同质量分数铂的活性炭,研究了压电材料PMN-PT产生的电荷对含铂活性炭氢气吸附性能的影响。结果表明,在高压氢气条件下PMN-PT产生的电荷能增强铂和活性炭颗粒对氢气分子的吸附,并加速氢气分子的解离和氢原子的扩散,使含铂活性炭的储氢量明显提高。铂产生的氢溢流作用有效地提高了活性炭的氢气吸附量。在室温和8 MPa氢气压力条件下PMN-PT使活性炭(NAC)氢气吸附量产生的增长幅度为15%,使含有质量分数0.83%、1%和1.25%铂的活性炭氢气吸附量增长的幅度分别为36.5%、39.3%和43.9%。     

固体储氢材料的研究现状及发展趋势

氢能是清洁、可再生能源,可以提供稳定、高效和无污染的动力,在航空航天、汽车等领域有广阔的应用前景。在氢能技术的发展过程中,氢气的储存是至关重要的环节。氢气的储存分为高压压缩储存、低温液化储存以及固体材料的物理或化学吸附储存3种方式。其中,高压压缩储氢能耗高、储氢量小;低温液化储氢不但能耗高而且要求储存罐要有极其好的隔热性能。然而,固体材料储氢能有效弥补以上2种方式的不足,并且安全度高、运输方便。对近年来不同固体储氢材料的研究进展进行了简单的概括,分析了不同温度不同压力条件下不同材料的储氢性能及储氢容量,并展望了固体储氢材料的未来发展趋势。     

TBAC水合物粉储存氢气实验研究

采用激光拉曼光谱法对初始压力9 MPa,初始温度273 K,TBAC浓度3%的条件下,四丁基溴化铵(TBAC)水合物粉与氢气生成的TBAC-H2水合物进行了研究,探讨了氢气在TBAC水合物中对笼的占据情况,计算了其储氢密度,并与相同条件下TBAC水溶液的储氢方法做了比较。结果表明:在TBAC水合物中,氢气只填充在水合物的小笼中。在上述条件下,TBAC水合物粉的储氢密度为0.1%,TBAC水溶液的储氢密度为0.021%,采用TBAC水合物粉储存氢气可以提高水合物的储氢密度,这是因为TBAC水合物粉能够增大边界层的接触面积,从而有利于水合物形成过程中的传质,增加水合物的生成量。     

储氢材料与噻吩反应中的影响因素分析

采用氢气反应球磨法制备Mg/C复合材料,利用储氢材料受热释放出的氢和噻吩进行加氢反应,分析了加氢反应中的相互影响因素。结果表明,噻吩加氢反应对氢分压影响小,储氢材料的放氢量低于其同温下连续放氢量;升高温度及适当延长反应时间,反应产物中的固相硫含量增多,但反应时间过长,固相硫含量基本稳定不变;适当的材料粒径对固硫有益,但粒径过细不利于固相硫的产生。     

制氢站氢气球罐危险性风险评价

氢气储氢罐是制氢站中危险性最大的设备之一,本文结合宝钢冷轧厂制氢站的储氢球罐的实际状况。对一旦发生事故后的危险性的评价分析,将对氢气储罐设备事故的有效监控是有益的。     

固体储氢材料研究进展

氢能作为一种极具发展潜力的清洁能源受到了越来越多的关注,而开发利用氢能的关键是解决氢气的储存问题。传统的高压气态储氢安全性差、储氢量小;低温液化储氢不仅需要高绝热的储存罐,而且储氢能耗很高。由于固体储氢材料能够很好的解决这些问题,成为了目前储氢技术研究的主要方向。目前主要的固体储氢材料有合金储氢、碳质储氢和络合物储氢,重点讨论了各类固体储氢材料的储氢原理、特点、研究现状及待解决的问题,并指出了其发展方向。     

石墨烯及MXenes在氢气传感器中的应用研究进展

随着石油、煤炭和天然气等化石能源的枯竭，氢能在工业生产和交通运输等方面展现了愈加关键的作用。氢能产业对储氢装置在生产、储运、加注和使用全链条过程中提出了“耐高压、高密封及燃爆安全”等性能的全面要求，高灵敏、快速响应、高选择性和高稳定性的氢气传感器是保障氢能系统安全的重要检测装备。高性能氢气传感器成功制备与应用的关键是研发新型的氢敏材料。石墨烯和MXenes是极具代表性的二维平面纳米材料，不仅具有超高的电学和力学性能，而且易于进行功能化修饰且不影响其固有性能，因此在氢气传感领域具有极大的应用潜力。本文综述了石墨烯和MXenes的基本结构、类型和合成方法，总结了其在氢气传感器中的应用研究进展，指出了存在的问题并提出了解决方案，还对氢气传感器未来的研究方向进行了展望。     

金属氢化物储氢装置的研究进展

<正>氢能源是一种新型无污染的清洁能源,但如何实现安全而经济的储存运输是关键技术之一。金属氢化物储氢装置将储氢合金(一般为AB5型、AB2型、AB型、镁系的储氢材料)以一定的方式装填到容器内,利用储氢合金的可逆吸放氢能力,达到储存、净化氢气的目的。与高压气态储氢相比,金属氢化物储氢是一种固态储氢技术,具有储氢压