储氢技术研究进展

介绍了高压压缩储氢、深冷液化储氢、金属氢化物储氢、碳纳米管吸附储氢及有机液体氢化物储氢等几种储氢技术的发展现状,并指出储氢技术未来的发展方向.     

芳烃储氢技术研究进展

概述了用于环烷烃脱氢单金属、双金属催化剂的研究进展,分析了不同类型催化剂的特点及存在的问题,通过比较发现铂基双金属催化剂性能较优,并展望了今后芳烃化学储氢的研究方向。     

燃料电池储氢用材料的研究进展

本综述了燃料电池的研究进展情况。详细介绍了目前世界上燃料电池用氢气的储存方法以及存在的问题，说明开发氢气储存材料，最大限度地利用化工资源的重要性。     

固体储氢材料的研究进展

氢的廉价制取、安全储运以及高效应用是目前氢能研究领域的重点,而安全、高效的氢储运是实现氢能规模化应用的技术关键,因此高容量固态储氢材料的研发具有重要的学术意义和应用价值。固体材料储氢因储氢密度大、安全系数高而成为最有前景的储氢技术,得到了研究者们的广泛关注。本文针对目前国内外固体储氢材料研究现状,论述了几种固体储氢材料的研究进展,包括物理吸附类储氢材料、金属基储氢材料、配位氢化物和水合物储氢材料。重点评述了固态储氢材料中最具发展潜力的镁基储氢材料,并阐述了合金化、纳米化、添加催化剂以及复合轻金属配位氢化物等几种改性方法对镁基储氢材料储氢机理、微观结构、热力学性能、动力学性能的影响。制氢-储氢-用氢一体集成化设计应是固态储氢尤其是镁基储氢产业化应用发展道路,而镁基固态储运氢技术的发展,将可能实现氢气安全高效及大规模储运。     

储氢功能材料的研究进展

综述了各种不同储氢材料的分类、储氢机理、研究进展,指出未来应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）车用氢燃料电池中的储氢材料,最具发展潜力的是大容量储氢合金、锂-铝及锂-硼金属配位氢化物和有机液体储氢。     

水合物储氢的研究进展

氢作为一种清洁能源,越来越受到人们的重视,氢能利用技术的需求日益迫切。氢能的利用关键挑战在于氢气的储运,促进剂作用下氢气水合物可使氢气在相对温和的温压条件下安全、长期地储存,为储氢提供了一种选择。水合物储氢因其安全环保的特性具有巨大的工业化应用潜力,其目前工业化应用的两个关键问题即为储氢密度与储氢速率。本文首先回顾了氢气水合物的研究历程,阐述了几种常见氢气水合物的相平衡数据,然后归纳了不同晶型氢气水合物的储氢密度,最后总结了物理方法强化与化学方法强化对水合物储氢速率的影响,通过对近年来水合物储氢评估与总结,提出了当前水合物储氢存在的问题与未来研究方向,以期为水合物储气的工业化应用和氢气水合物的研究提供参考。     

金属氢化物储氢研究进展——储氢系统设计、能效分析及其热质传递强化技术

储氢技术的发展是氢能系统得以实用化的关键环节之一。近年来,氢的储存,尤其是移动式的随车储氢技术成为研究热点。围绕车载储氢技术,着重介绍了目前研究较多的金属氢化物储氢技术,并重点关注该储氢技术在系统设计、热质传递强化及效率提升方面所做的工作。     

碳纳米管(CNT)及其储氢特性研究进展

综述了碳纳米管的不同制备和提纯方法,重点对碳纳米管在储氢实验方面的研究进行了介绍。并提出了今后碳纳米管储氢研究的方向。     

碳纳米管储氢性能的研究进展

介绍了单壁碳纳米管和多壁碳纳米管对氢气的吸附实验和模拟计算研究进展;综述了该领域的最新研究成果;讨论了碳纳米管储氢性能的可行性和应用前景。     

金属储氢材料研究进展

综述了金属储氢原理、目前国内外金属储氢材料的研究现状及应用研究进展,对镁系、稀土系、Laves相系、钛系及金属配位氢化物等几个系列金属储氢材料当前的研究热点和存在问题进行了详细介绍,并对未来金属储氢材料在民品和军工方面的应用研究方向和发展趋势进行了展望。     

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。     

氢能储存技术最新进展

氢能是全球能源技术革命的重要发展方向,在氢能产业发展过程中,开发高效、安全和低成本的氢能储存技术是实现大规模用氢的必要保障和关键。本文综述了当前主流的四种氢能储存技术,即高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、固体材料储氢的原理和技术特点,分析整理了这几种储氢技术的优缺点,讨论了各类储氢方式的最新研究现状和面临的关键挑战,并对未来储氢技术的优化和发展趋势进行了展望。可以发现,为了提高储氢量,研究人员都将重心放在开发具有成本效益、提高能量密度的储氢技术上。其中,高压气态储氢应着力开发低成本、高性能的碳纤维复合材料,降低Ⅳ型瓶的成本;低温液态储氢应把研究重点放在降低液压成本以及寻求廉价易得的保温材料上;对于有机液态储氢来说,寻求高效催化剂可以大幅度提高其储氢能力;固体材料储氢应着力研发高效催化剂,寻求可以提高氢气与材料相互作用力的途径。政府、企业及科研院应大力推进储氢技术的研究,加速氢能产业发展,早日实现碳中和目标。     

车载储氢技术的发展现状及展望

氢能作为一种无污染的清洁新能源正日益受到重视,氢的存储和运输是氢能发展的关键问题。氢能在汽车上的应用正在得到研究。笔者综述了高压气态储氢技术、金属氢化物储氢技术、物理吸附储氢技术、液态有机化合物储氢技术和低温液态储氢技术的原理,总结了各种技术的优缺点,介绍了其研究现状,并对车载储氢技术的未来发展进行了展望。     

有机液体储氢材料的研究进展

氢气是一种清洁、高效的能量,被视为最具发展潜力的清洁能源,其存储和运输是影响氢能大规模应用的关键问题。常用的储氢方法有高压气态储氢、液化储氢、金属合金储氢和有机液体氢化物储氢等,本文综述了其中受到广泛关注的有机液体储氢材料,分析了多种有机液体储氢材料的储氢原理与特点,认为有机液体储氢容量大,可循环使用,更加高效安全。主要介绍了环己烷、甲基环己烷、十氢萘、咔唑和乙基咔唑等,重点对目前的国内外研究现状进行了阐述。根据分析结果,对其发展前景进行了展望,指出如果利用工业上能够大规模获取的化学原料,如萘系多环芳烃,开发高效低成本加氢脱氢催化剂,研究最适宜的加氢与脱氢条件,可大幅降低储氢成本,有利于氢能的大规模应用与发展。     

新型稀土高性能储氢合金研究进展

稀土储氢合金是研究最早的储氢合金,也是目前仅有大规模产业化的储氢合金。本文综述了近年来稀土储氢合金的研究进展。介绍了稀土储氢合金的主要制备方法,例如感应熔炼、电弧熔炼、真空磁悬浮熔炼等以及较为新颖的自燃燃烧法;总结了改性处理方法,如热处理、表面处理等;分别讨论了AB5型、R-Mg-Ni系稀土储氢合金的元素组成变化对合金性能的影响。     

La-Mg-Ni系贮氢电极合金的研究进展

综述了La-Mg-Ni系贮氢合金电极的研究进展,包括合金材料的组成、结构、制备方法及表面处理工艺等,着重介绍了AB3型和A2B7型合金的电化学性能,分析讨论了各种替代元素对合金性能影响的原因,提出了未来La-Mg-Ni系贮氢合金应用研究的方向。     

大容量镁基储氢材料及其储氢性能

结合Mg-C纳米晶复合储氢材料的研究,对目前大容量镁基储氢材料研究结果进行了分析,指出用机械合金化法制备Mg纳米晶可提高其储氢密度、改善其动力学性能,但材料放氢温度一般较高。作者课题组将碳微晶与Mg复合,并引入金属催化剂,以降低MgH2分解温度。差热扫描量热分析(DSC)表明Mg-C纳米晶复合储氢材料的初始放氢温度为201~240℃,降低了60~90℃,其热力学性能得到了较大的改善。     

Electrochemical hydrogen compressor

The electrochemical compression of hydrogen is well known since years. But new developments of the polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells make it possible to realize the electrochemical compression in a PEM-cell with high efficiency. A new cell design of PEM-cells for operation with a high pressure difference between anode side and cathode side was developed. The purification of hydrogen from carbon monoxide of the reformer gas can be integrated in the hydrogen compressor cell. Operation parameters are presented.     

Nano-confined ammonia borane for chemical hydrogen storage

There is a great demand for a sufficient and sustainable energy supply. Hence, the search for applicable hydrogen storage materials is extremely important owing to the diversified merits of hydrogen energy. In this regard, ammonia borane (NH₃BH₃, AB) containing 19.6 wt-% hydrogen has been considered as a promising material for hydrogen storage applications to realize the “hydrogen economy”, but with limits from slow kinetics of hydrogen release and by-product of trace gases such as ammonia and borazine. In this review, we introduce the recent research on AB, regarding to the nanoconfinement effect on improving the kinetics at a relatively low temperature and the prevention/reduction of undesirable gas formation.