储氢材料概述.ppt
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1、储氢材料概述SeminarI2024/5/21周二1.一、绪言氢二十一世纪的绿色能源2024/5/21周二2.1.1能源危机与环境问题w化石能源的有限性与人类需求的无限性石油、煤炭等主要能源将在未来数十年至数百年内枯竭!(科技日报,2004年2月25日,第二版)w化石能源的使用正在给地球造成巨大的生态灾难温室效应、酸雨等严重威胁地球动植物的生存!w人类的出路何在?新能源研究势在必行!2024/5/21周二3.1.2 氢能开能开发,大,大势所所趋X氢是自然界中最普遍的元素,资源无穷无尽不存在枯竭问题X氢的热值高,燃烧产物是水零排放,无污染,可循环利用X氢能的利用途径多燃烧放热或电化学发电X氢的储
2、运方式多气体、液体、固体或化合物2024/5/21周二4.氢能系能系统建立条件建立条件规模制氢技术贮氢技术氢内燃机燃料电池技术关键环节亟待突破制氢原料能 源2024/5/21周二5.1.3实现氢能经济的关键技术w廉价而又高效的制氢技术w安全高效的储氢技术开发新型高效的储氢材料和安全的储氢技术是当务之急w车用氢气存储系统目标:IEA:质量储氢容量5%;体积容量50kg(H2)/m3DOE:6.5%,62kg(H2)/m32024/5/21周二6.二、不同储氢方式的比较气态储氢:1)能量密度低2)不太安全1)液化储氢:1)能耗高2)对储罐绝热性能要求高2024/5/21周二7.贮氢技技术类型 典型
3、技术 体积密度 重量密度备注物理方法液态氢71/37g/l5wt%20K,能耗大高压氢39/24g/l3.3wt%RT,70MPa大比表吸附剂1wt%80K纳米碳管100g/l4wt%30%NaBH4溶液2024/5/21周二8.日本加氢站2024/5/21周二9.加氢站指标2024/5/21周二10.二、不同储氢方式的比较固态储氢的优势:1)体积储氢容量高2)无需高压及隔热容器3)安全性好,无爆炸危险4)可得到高纯氢,提高氢的附加值2024/5/21周二11.2.1 体体积比比较2024/5/21周二12.2.2 氢含量比含量比较2024/5/21周二13.三、储氢材料技术现状w3.1金属氢
4、化物w3.2配位氢化物w3.3纳米材料2024/5/21周二14.金属氢化物储氢特点w反应可逆w氢以原子形式储存,固态储氢,安全可靠w较高的储氢体积密度Abs.Des.M+x/2H2MHx+H2024/5/21周二15.Position for H occupied at HSMHydrogenonTetrahedralSitesHydrogenonOctahedralSites2024/5/21周二16.3.1金属氢化物储氢目前研制成功的:稀土镧镍系钛铁系镁系钛/锆系2024/5/21周二17.稀土稀土镧镍系系储氢合金合金v典型代表:LaNi5,荷兰Philips实验室首先研制v特点:活化容
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