日本开发新储氢材料 用于燃料电池车

2013-11-14 18:13:12来源: 盖世汽车网

    几名日本科学家近期研发出了一种结构简单、基于铝氢化合物的新型储氢材料,可用于氢燃料电池车。相关研究报告已在AIP(美国物理学会)期刊APL Materials上进行了发表。他们利用10吉帕斯卡的压强和800℃环境下将氢原子与Al2Cu铜铝化合物结合,创造一种叫做Al2CuHx的间隙性氢化物。

    业界普遍认为,例如镁氢化物、铝氢化物、硼氢化物这类具有较高氢原子含量的轻量化间隙性化合物是氢燃料电池车中的理想储氢材料。不过,到目前为止,上述材料中尚没有一个成功应用于燃料电池车的成功案例。

    以铝为主要原料的氢化物方面,虽然科学家们已经制造出了络合铝氢化物,但一直没有出现兼具储氢和放氢两大功能的材料。另一方面,间隙型氢化物内的氢原子占据了金属原子之间的空隙,因此被科学家们认为是燃料电池汽车安全且高效的储氢手段。尽管已经有人用镁、钠和硼制造出了间隙型氢化物,但并不实用;迄今为止,还没有人以铝为主要原料,制造出间隙型氢化物。

    而基于铝合金的氢化物与一般的同类物质拥有不同的性能。其发生氧化、还原反应的过程与简单的金属化合物相同。例如:LaNi5 x/2H2 ⇔ LaNi5Hx。此外,这类化合物中的氢原子也能被其对应的金属原子部分或完全地替换,从而使其热力学性质更活跃。

    在论文中,研究者阐述了Al2CuHx化合物的形成过程。随后,科学家们使用世界上能量最高的第三代同步辐射光源—日本大型同步辐射设施SPring-8对合成环境及对氢化物的晶体结构和电子结构进行了检查和分析,确认能够合成出以铝为主要原料的间隙性氢化物。

    研究者Hiroyuki Saitoh等人表示,尽管合成需要的环境非常苛刻;氢的浓度也比较低,合成出来的物质也不一定能直接使用,但最新实验证实,的确能合成出以铝为原料的间隙性氢化物。其计划在更加温和的环境下合成出同样的材料,这样获得的产品能有效地为燃料电池汽车存储氢气。

关键字:日本  燃料电池车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/1114/article_8171.html
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