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。     

氢能发展的意义及储氢技术现状

本文对氢能发展的意义进行了介绍，阐述了我国近几年在氢能源发展和氢燃料电池车方面的相关支持性文件。并针对氢能储运环节，分别介绍了国内高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢和有机液态储氢四种方式的发展现状以及标准研究现状。     

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。     

氢能利用与碳质材料吸附储氢技术

氢能作为一种洁净的可再生能源,对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。碳质材料具有比表面积高,吸/脱附速度快,可循环使用,寿命长,容易实现规模化生产等优点,可显著促进低成本、规模化储氢技术的发展,对未来的能源、交通、环保而言具有非常重要的意义。综述了氢能开发利用的最新研究动态,展望了氢能利用和储存的发展趋势,在简要介绍氢能的制备方法、储氢材料和储氢技术的基础上,重点介绍了碳质材料吸附储氢技术。     

新型储氢材料研究进展

氢能作为一种环保可再生的新型能源,生产技术逐渐走向成熟,成本大幅度下降,将迎来快速发展的机遇期。氢能被广泛利用的关键在于是否能够实现高效储存。本文重点讨论了四类新型储氢材料,即金属络合氢化物储氢材料、碳纳米管储氢材料、沸石以及新型沸石类材料、有机液态储氢材料。文章指出：金属络合氢化物储氢材料储存压力低但循环稳定性差;碳纳米管储氢材料已经有很长的发展历史,安全性高且易脱氢,然而目前对其储氢机理认识不够成熟;沸石以及新型沸石类材料价格低廉,但是对反应条件的要求高;有机液态储氢材料被认为是大规模储存和运输的可行选择,然而昂贵的成本和苛刻的反应条件限制了其发展。文章指出后续需要改进并开发具有较高存储容量和具有经济价值的储氢材料。     

液态有机物储氢技术研究进展

液态有机物储氢技术属于化学储氢的范畴,是近年来快速发展的一种氢能储运技术。国外对此项技术的研究和报道较多,而国内的研究才刚刚起步。对液态有机物储氢技术的原理进行介绍,并从储氢介质、脱氢模式和脱氢催化剂几个方面展开。通过对以上几个方面的介绍,旨在推动化学储氢技术特别是液态有机物储氢技术的进展。     

双壁碳纳米管与定向碳纳米管的储氢性能比较研究

引言氢能以其清洁、高效等优势,被公认为解决能源危机和环境污染日益严重问题的最有前途的可再生二次能源之一。氢气安全、高效的储存和运输已成为氢能利用体系中的瓶颈问题。氢的液态和高压气态储存安全性差、能耗高。金属氢化物储氢的单·位质量的储氢能力较低,储氢过程中合金的活化、     

固态储氢技术现状与发展趋势分析

氢能被认为是能源转型、工业及交通领域深度脱碳的关键路径。综述了固态储氢技术现状和发展趋势,梳理了物理吸附、化学储氢和金属氢化物等固态储氢技术路线以及美国能源部等机构提出的重量储氢密度、体积储氢密度、循环寿命和系统成本等关键技术参数的发展目标,指出目前存在的技术经济问题和改进方向,分析了固态储氢应用场景和潜力,并提出未来技术发展、系统集成优化及应用方向等建议,为开展固态储氢技术研究及工程示范提供思路和参考。     

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。     

纳米碳管吸附储氢

由于纳米碳管具有独特的结构和性质，纳米碳管吸附储氢一直是纳米碳管以及氢能利用技术研究的热点问题。国内外众多的实验研究结果和理论分析也展示了纳米碳管所具有的优良吸附储氢性能和广泛的应用前景。对纳米碳管储氢过程进行更为深入的实验和理论研究将有助于推动储氢技术和氢能的开发利用。     

我国氢能产业发展和氢资源探讨

分析了我国氢能产业近期发展情况,我国氢能产业正步入快速发展机遇期。指出氢能是21世纪最具发展潜力的一种清洁二次能源,具有"清洁、高效、安全、可持续"四大特点,被誉为未来世界能源架构的核心。重点讨论了我国氢资源和绿色氢气制备问题,指出目前实际使用的氢气包括"灰氢""蓝氢"和"绿氢"三大类,显然"灰氢"不可取,"蓝氢"可以用,"废氢"可回收,"绿氢"是方向。讨论了加快氢能系统建设,建立发展氢气存储和运输系统及加氢站基础设施建设等问题。未来,我国氢能产业发展潜力巨大,但是在下决心大力发展氢能产业时,需要高度注意目前存在的实际情况和困难,要防范一系列的产业风险,做到有序发展,稳中有进,才能实施氢能产业的可持续发展。     

新建炼油厂氢气综合利用和改造探讨

本文介绍了炼油厂通过技术改造氢气回收项目、优化供氢网络、强化用氢管理等措施整合了氢气系统资源,有效实现了节能降耗和降低油品加工成本的目的。     

氢能源——二十一世纪的能源

氢能由于自身的很多优点,成为很多国家重视的二次清洁能源,到21世纪中叶氢能源很可能取代常规能源成为最广泛应用的能源之一,所以氢能源的制备和储存技术对未来的经济发展起着重要的作用。本文详细介绍目前一些新的制备氢的方法以及氢气的储存方法。     

中小规模的制氢方法?

中小规模的氢气用户在选择制氢方法时应考虑自己的用氢特点,本文对几种中小规模制氢方法进行了介绍和评价,以期对广大用户能有所帮助。     

过氧化氢合成的研究进展

过氧化氢（H2O2）是一种重要的化工产品,且需求量不断增加。综述了近几年来过氧化氢的研究进展,系统地介绍了燃料电池法,O2、CO、H2O催化合成法、贵金属直接催化合成法和H2／O2介质阻挡放电等离子体法等合成过氧化氢的方法。提出了当前需要解决的问题并对今后的研究工作进行了展望。     

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。     

氢系统关键氢阱最优氢浓度的确定

氢气网络优化时一般将氢阱氢浓度降低至最低限制浓度,以获取最大可能的节氢效果,然而这会降低系统操作弹性。分析了在氢阱氢浓度降低的过程中,有可能出现夹点位置的改变,从而导致节氢量-氢阱氢浓度曲线斜率的减小以及氢气网络中要考虑的其他经济因素,提出了在氢阱氢浓度降低过程中找出最优浓度并在此浓度下进行系统优化的方法,使得氢阱氢浓度降低幅度不大但系统的节氢效果较为显著。以某炼厂为例,通过选择关键氢阱,分析该关键氢阱氢浓度与系统节氢量的关系,确定最优浓度,系统优化后节氢量为42.81 mol·s^-1,占现行系统新氢用量的21.58%。结果表明,该方法可在氢阱氢浓度降低较小的情况下实现较好的节氢目的。     

Changes in crystallographic orientation of thin foils of palladium and palladium alloys after the absorption of hydrogen

The adsorption/absorption of hydrogen at room temperature by palladium, 16% silver-palladium and 5% ruthenium-palladium foils was studied using thermal desorption spectroscopy. Hydrogen readily diffused in the palladium and desorbed as one broad peak at about 650 K. Hydrogen also diffuses in the 16% silver-palladium foil and in the 5% ruthenium-palladium foil but with a smaller diffusion constant. Two hydrogen desorption peaks are observed for the Ru-Pd and Ag-Pd alloys, at 440 and around 650 K. The first hydrogen desorption peak is regarded as hydrogen desorbing from the surface sites while the second peak is regarded as hydrogen diffusing from the subsurface sites. The desorption order for surface hydrogen corresponds ton = 2 while the diffused hydrogen desorbs with a fractional order ofn = 1.25. The crystallographic orientation of the foils determined by X-ray diffraction shows a preferential (1,1,0) orientation along the direction of rolling of the foils before hydrogen absorption. This preferential orientation is destroyed after hydrogen adsorption for Pd and Pd-Ag but unaltered for the Pd-Ru alloy. This preferential orientation of the foils might have significant implications in membrane fabrication, since the absorption of hydrogen by Pd is very dependent on surface orientation.     

贮氢技术及其发展现状

系统介绍了几种贮氢技术及它们的最新发展状况，提出了国催今后的发展重点。     

甲基氢聚硅氧烷概况及合成进展

介绍了甲基氢聚硅氧烷在有机硅下游产品合成领域的作用以及理论研究价值,叙述了有机氢氯硅烷与有机氯硅烷共水解缩合法、有机氢氯硅烷与其他硅氧烷催化平衡法、有机氢氯硅烷（或与三甲基氯硅烷的混合物）先醇解后水解催化平衡法和含Si—Cl键的硅油还原法合成制备甲基全含氢硅油（高含氢硅油）．混合有机氯硅烷共水解缩合法和混合硅氧烷平衡法合成制备部分含氢硅油（低含氢硅油）的研究进展。探讨了各方法的优缺点。认为可以采用正压或常压进行非溶剂法水解反应,以石油醚为溶剂进行溶剂法水解反应;在水解物调聚之前．应采用相分离装置或别的过滤装置进行脱水和杂质．