化学氢化物催化水解供氢技术

化学氢化物在储氢容量上具有其他材料无法比拟的优势(如NaBH4的储氢容量的质量分数为10.8%),且通过简单的水解反应即可放出氢气。以NaBH4为代表的化学氢化物催化水解制氢技术因其储氢量高、反应可控且条件温和成为研究热点。综述了化学氢化物催化水解制氢的研究进展,着重介绍了催化剂的研究进展。化学氢化物水解制氢可以用作燃料电池和其它备用电源的燃料氢源。     

铝水反应制氢技术研发进展

铝是地壳中含f最多的金属元素,来谏广泛,价格低廉,密度低.铝与水反应制氢,可作为一种氢气存储的有效手段.储氢值商达11.1%(质量分数),是一种非常良好的氢载体.也是为质子交换膜燃料电池供氢的理想储氢介质,反应氢产物环境友好,副产物可以回收利用.介绍了国内外有关铝水反应制氢技术在质子交换膜燃料电池中的应用进展,讨论了几...     

硼氢化钠水解给PEMFC供氢的研究

硼氢化钠因具有较高的理论储氢密度(10.7%)、可长期稳定储存、水解过程温和,并且规模可以根据用户需要而调整、全过程环境友好等优点,其水解制氢可作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)供电系统的在线氢源,是近年来被广泛关注的制氢技术.使用自制的水解制氢催化剂及制氢装置,研究了硼氢化钠水解氢气对PEMFC单电池以及电堆性能的影响,发现在试验条件下该制氢装置给小功率(<60W)PEMFC供氢时,电池性能与气瓶供氢时基本相同;而给较大功率(如500 W)PEMFC供氢时,电池逐渐被毒化,性能远低于使用纯氢时且性能不可恢复.     

铝-碱溶液水解制氢技术研究

考察了铝粒径、碱浓度、温度、球磨时间以及添加剂等因素对铝粉水解性能的影响,并通过水解实验和扫描电镜分析.实验结果表明,铝粒径的减小、碱浓度和温度的增加、球磨时间的延长以及添加剂的加入提高了铝粉在碱溶液的水解速率.例如:铝-10%(质量分数)盐混合物球磨后,铝粉的水解速率由球磨前的136 mL(min·g)增加到604 mL/(min·g).采用铝-碱溶液制氢,可为燃料电池提供不含有毒气体的氢气,实现现场制氢、供氢,有效解决氢气储存问题.     

燃料电池AIP潜艇用氢源技术的发展现状及分析

介绍了燃料电池AIP用储氢和制氢技术的国内外发展现状,重点论述了金属储氢和甲醇制氢技术的最新发展趋势;提出了甲醇制氢是未来燃料电池潜艇氢源的发展方向。     

氢的制取、储存及前景综述

针对氢能制取、储存技术以及应用前景的最新发展现状,分析了我国目前氢能发展的特点及应用前景。生物质制氢、太阳能热化学循环制氢等技术具有资源丰富、使用可再生能源的优点,能克服传统电解水制氢能耗高和矿物原料有限的缺点,成为提高制氢效率、实现规模生产的研究重点。高压气态储氢技术的研究进展主要体现在改进容器材料和研发吸氢物质方面;低温液态储氢技术研发重点是降低能耗和成本;固体吸附储氢技术正努力突破储氢密度低的难题。     

风光互补发电耦合氢储能系统研究综述

基于风光互补发电、电解水制氢、储氢、氢燃料电池等技术的风光互补发电耦合氢储能系统,以氢能为能源载体,是实现可再生能源-氢能-电能规模化应用的重要途径.介绍了风光互补发电、电解水制氢、储氢和氢燃料电池等关键技术的发展现状,对风光互补发电耦合氢储能系统中的离网型、并网型系统和容量配置优化等研究热点进行了分析,为风光互补发电...     

铝-水电池制氢体系的结构设计

设计了一种全新概念的高效、安全、环保的铝-水储氢电池体系,该体系在对外输出电能的同时,还对外输出纯氢气.铝-水储氢电池体系主要是由正极、负极和电解液构成的密闭体系,阴极为采用化学还原法制备的活性炭担载镍(Ni/C)析氢催化剂制备的Ni/C膜电极,阳极为高活性铝合金,电解液为1 mol/L NaCl中性溶液.本体系可以通过调节放电电流的大小来调节氢气的输出量.     

氢经济面临的机遇和挑战

从氢的生产、储运和应用三个方面概述了氢经济面临的机遇和挑战:氢的生产技术有化石燃料重整、太阳能制氢、生物制氢、热能制氢等;储氢方式和储氢材料有高压气瓶储氢、固体储氢材料(主要是金属和复合氢化物材料、纳米结构材料);氢的应用方面主要介绍了两种燃料电池技术,质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池。人类在这些方面已取得很大的进展,但是人类离氢经济的实现尚有不小的距离。发展可持续的制氢技术、高密集的储氢材料和先进的燃料电池技术是实现氢经济的关键。最后指出实现氢经济对中国的意义更大。     

催化MgH2水解制氢的研究进展

双碳”背景下，水解制氢作为清洁燃料电池发展的关键配套技术得到广泛重视。MgH₂因其优异的储氢性能，成为质子交换膜燃料电池的理想水解原料。为解决其水解制氢在现实中的高工作温度、氢吸附/脱附动力学缓慢等问题，阐述了过渡金属催化剂、特殊结构催化剂及低成本纯酸添加剂的作用机制与工艺技术。结合MgH₂绝缘性质，总结了现阶段的催化局限，并对未来催化剂的开发提出了展望。     

600 MW机组锅炉飞灰可燃物超标分析与治理

分析了某电厂600 MW机组燃用非设计煤种时飞灰可燃物超标的原因和对锅炉经济运行的影响,通过采取有针对性的改进措施和调控方法,较好地解决了飞灰可燃物偏高的问题.     

GTI''s hydrogen programs: hydrogen production, storage, and applications

The use of hydrogen as an energy carrier could help address our concerns about energy security, global climate change,and air quality. Fuel cells are an important enabling technology for the Hydrogen Future and have the potential to revolutionize theway we power our nation, offering cleaner, more-efficient alternatives to the combustion of gasoline and other fossil fuels.For over 45 years, GTI has been active in hydrogen energy research, development and demonstration. The Institute has extensive experience and on-going work in all aspects of the hydrogen energy economy including production, delivery, infrastructure,use, safety and public policy. This paper discusses the recent GTI programs in hydrogen production, hydrogen storage, and proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) and solid oxide fuel cells (SOFC).     

碱浓度与氢压力对氢电极过程的影响

讨论了电解质浓度和氢气压力对低载量贵金属(Pt、Pd)催化氢电极过程的影响.实验结果表明:适宜的电解质浓度为6～7mol/L;氢的气相扩散不存在极限电流;氢气压力与电位的关系符合能斯特方程;当氢镍电池选用不同的放电电流时,可相应地选用不同的氢压.     

氢冷发电机氢气质量控制若干问题分析

通过对氢冷发电机组氢气质量标准、控制重要性的介绍以及常见氢气质量不合格现象的原因分析,提出了有关氢冷发电机组氢气质量控制要点。     

考虑不同制氢方法的高速公路加氢站布局规划

针对高速公路加氢设施不完善的问题,提出一种基于改进自适应遗传算法的高速公路加氢站布局方法。根据高速公路特性及电子收费记录,建立高速公路网络和加氢判断模型。基于多层次-模糊综合评价方法,从经济性、环保性以及安全性角度,提供适合高速公路加氢站的制氢方法和制氢地点的组合。再结合分布式光伏的投入,以经济效益最优为目标,构建高速公路站外和站内制氢2组目标函数,利用改进自适应遗传算法分别进行优化布局和容量配置。以沈海高速(浙江段)作为研究对象进行分析,提供了不同制氢方法下加氢站布局方案及相关设施的容量配置,算例结果与模糊综合评价结果相互验证了模型的有效性。     

纳米复合储氢材料的研究

采用球磨复合加高温烧结处理(BMS)及机械复合加高温烧结处理(MMS)两种方法制备了纳米复合材料Zr0.9Ti0.1(Ni0.55V0.12Mn0.28Co0.05)2.0-x%Mg(x=10,20).XRD、TEM-SAED分析结果表明,BMS和MMS的复合储氢材料均是由MgCu2型立方结构的C15-Laves相AB2和密排六方结构的纯Mg构成,未发现两相之间的合金化效应.复合材料中的AB2和Mg都属于纳米晶体.电化学性能测试结果表明,复合材料MMS电极的最大放电容量为410mAh/g(x=10),而BMS的最大放电容量为360mAh/g(x=20).在高倍率下(≥10C),BMS电极的容量衰减率明显小于MMS电极.BMS(AB2-10%Mg)电极的高倍率放电性能最好.电化学动力学特性是当高倍率(≥10C)放电时,电极反应控制步骤以电荷传输控制为主;但BMS(AB2-10%Mg)电极的反应特性却是电荷传输控制和氢扩散控制的联合协同作用,表现有高倍率放电容量.因此,新型纳米复合储氢材料既适用于高能量型MH/Ni动力电池更适合高功率型MH/Ni动力电池.     

太阳——氢能技术

本文介绍了一种新的利用太阳能技术。太阳——氢能技术的原理就是利用氢作为一种能源载体来变换能,它具有很多优点,可以贮存、输送以及其他用途,像供应动力、供热、发电等。     

面向平稳氢气需求的综合制氢系统鲁棒优化配置方法

为解决可再生能源高不确定性与平稳氢气需求间的冲突,提出一种耦合光伏电解水、生物质气化、天然气重整技术的综合制氢系统鲁棒优化配置方法。该方法同时考虑了光伏出力和生物质含水量不确定性,并利用不同制氢技术间物质和能量双重耦合提高系统运行能效。所提两阶段鲁棒优化模型在第一阶段确定各种制氢装置和储电、储氧、储气装置投资决策,第二阶段确定满足运行约束的综合制氢系统优化调度方案,并得到最差场景。针对鲁棒优化模型特点,采用适用于内层含整数变量的嵌套列和约束生成算法求解所提模型。通过算例验证了所提配置方法可以在保证平稳、绿色氢气的同时显著提升经济效益,具有较好鲁棒性,为综合制氢系统的元件选择和规划提供理论参考。