氢气一直为清洁能源系统提供解决方案。有了这个概念,已经做出了许多努力,以发现储存氢的新方法。结果,数十年的研究导致了可以以固体形式存储氢的广泛氢化物。这些固态氢化物的应用非常适合固定应用。但是,最大的挑战是选择最适合满足应用程序要求的金属氢化物(MH)。在本文中,我们讨论了适用于室温(RT)氢化物的特性的当前最新技术,适用于固定应用及其长期行为,除了初始激活,它们的局限性和新兴趋势以设计更好的存储材料。讨论了更改这些MH特性的氢储存特性和合成方法,包括高渗透合金的新兴方法。此外,还审查了燃料电池中金属间氢化物的整合,并审查了它们作为热存储的使用。
能量储能和转换材料对于新的可再生清洁能源的开发和利用至关重要(Li等,2016)。氢作为一种理想的能源载体,可以运输,可储藏和可转换,有可能成为解决能源安全,资源可用性和环境兼容性的解决方案(Martin等,2020)。在环境条件下的体积密度极低(0.0899 kg m-3),以安全,有效和经济方式存储氢是一个基于氢的经济发展的巨大挑战(Schlapbach和Züttel,2001年)。与加压气体或液化氢相比,将氢存储在金属氢化物中具有确定的优势,在重量和体积密度,安全性,安全性和能量效率方面,用于移动和固定应用(Wu,2008; He et al。,2019; Ouyang等,202020202020年)。由美国能源部(DOE)制定的标准用于轻型燃料电池车的机载氢存储,包括6.5 wt%的系统重力密度和50 kg H 2 m-3的体积密度,以及其他严格的特性以及其他严格的特性,例如操作温度(<85°C),<85°C),扩展的自行车生活,快速生命,快速的Kinet,安全性,安全性,安全性,和成本。Therefore, in the last decade tremendous efforts have been devoted to the research and development of light metal hydrides, including MgH 2 , alanates, borohydrides, amides/imides, which hold sufficiently high hydrogen capacity ( Orimo et al., 2007; Hansen et al., 2016; Yu et al., 2017; Liu et al., 2018; Schneemann et al., 2018; Zhou等人,2019年;ding等。Zeng等。Zeng等。这本特殊的基于金属氢化物的能量储能和转化材料的重点是轻质金属氢化物的合成,催化剂开发和纳米结构(MGH 2,ALH 3,NAALH 4和LIBH 4)作为氢存储介质。对这一特刊的八项贡献强调,金属氢化物是有希望的高密度氢存储的候选者。催化剂证明有效地减少了基于MG的材料中氢气和解吸的反应能屏障。报告了Co-Ni纳米催化剂的催化活性,具有不同的组成和形态,用于MGH 2的氢储存反应。CO部分替换Ni引起了形态学从球形到板的变化,发现对催化活性的影响较小,这可能是由于表面接触降低所致。prepared Ni and TiO 2 co-anchored on reduced graphene oxide [(Ni- TiO 2 )@rGO], which showed superior catalytic effects on the hydrogen desorption, as evidenced by the release of 1.47 wt% H 2 by MgH 2 within 120 min at 225 ◦ C. Wang and Deng ameliorated the performance of MgH 2 by using a core-shell Co@N-rich carbon (CoNC) based催化剂。在他们的工作中,MGH 2-5 wt%conco复合材料在325°C中释放了高达H 2的6.58 wt%。
正如 Edwards 等人 [1] 所记录的,LACC 以前的学生也证实,阻碍这些材料利用的一个障碍是它们倾向于分解成更稳定的 Cu 8 HL 6 一氢化物碎片,尤其是在暴露于荧光和/或酸性条件下时。然而,LACC 的学生还证实,更大的结构可以通过添加氢来再生。这一关键观察结果,即簇分解可以逆转,支持了铜氢化物簇可用作储氢材料的前提。
[1] https://www.businessinsider.com/this-toyota-fuel-cell-car-can-power-your-house-2014-11 [2] https://lavo.com.au/ [3] https://www.airbus.com/newsroom/stories/Hydrogen-aviation-understanding-challenges-to-widespread-adoption.html [4] https://www.shell.com/energy-and-innovation/new-energies/wind.html
摘要:太阳能光伏和风力涡轮机等可再生能源技术的部署因其间歇性而对电网稳定性提出了挑战,因此需要创新的存储解决方案。我们展示了一种基于金属氢化物的混合电化学系统,该系统使固体氧化物燃料电池能够在燃料电池模式和电池模式下运行,从而实现不间断发电。在燃料电池模式下,该装置充当传统燃料电池,将燃料中储存的化学能转化为电能。在电池模式下,阳极附近的金属氢化物释放氢气并快速响应燃料供应中断或电力需求激增。这里展示的概念是一种有前途的方法,可以为未来平衡电网的电力供需提供强大而经济的解决方案。
摘要该项目涉及在印度等发展中国家使用可再生电力来生产大规模使用的氢。印度的氢冰车市场被确定为氢/金属氢化物技术的潜在近期应用。印度不仅代表了一个大型的两轮车市场,而且还代表着最快的市场。氢可以使用两个可再生,分布的电能,PV和基于渣nopasse的能力的来源来自水的电解。甘蔗渣是制糖业的副产品。我们展示了这两种情况在经济上是如何可行的。卵子金属氢化物用于在板载和运输中存储氢。氢/金属氢化物的其他用途包括分布式发电,以替代污染煤油或柴油发电机套件以及用于便携式功率。因此生产的可再生氢也可以用作烹饪燃料。