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氫能源（氫氣）如何儲存？

關鍵詞：氫能源；儲存；新能源汽車

在較瘦劉觀能源上一篇關于氫能源（氫氣）從哪里來中已近探討了一些氫能源（氫氣）獲取方法，同時也給出了一個典型的太陽能-氫能的方案。今天我們就來談談氫能源（氫氣）如何儲存？

氫能體系主要包括氫能源（氫氣）的生產、儲存和運輸、應用三個環節。而氫能源（氫氣）的儲存是關鍵，也是目前氫能應用的主要技術難點。廣大網友都知道氨氣檢測儀，所有化學元素中氫的重量最輕，在標準狀態下，它的密度為水的密度的萬分之一。在負252.7℃時，為液體，密度為僅為水的十五分之一。所以，氫能源（氫氣）可以儲存，但是很難高密度地儲存。下面介紹幾種常見的儲存方法：

儲氫方法

對儲氫系統的要求很多，最重要的是高儲氫密度。衡量氫氣儲運技術先進與否的主要指標是單位質量儲氫密度，即儲氫單元內所儲氫質量與整個儲氫單元的質量(含容器、存儲介質材料、閥及氫氣等)之比。

上圖介紹的1.氣體儲氫法，氫氣可以像天然氣一樣使用巨大的水密封儲罐用低壓儲存，該方法適合大規模儲存氣體時使用，由于氫氣的密度太低，所以應用不多2.液體儲氫法通過氫氣 絕熱膨脹而生成的液氫也可以作為氫的儲存狀態；3.固體氫儲存，研究發現，某些金屬具有很強的捕捉氫的能力，在一定的溫度和壓力條件下，這些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬，稱為儲氫合金。

液氫儲罐結構

上面三種儲氫方法是目前實際應用的主流，特別是高壓儲氫方法應用最為廣泛。但是，都沒有達到美國能源部的最低儲氫要求。所以，科學家正在積極探索新的儲氫方法，例如玻璃微球儲氫、無機物儲氫、高壓及液氫復合技術、儲氫合金與高壓復合技術以及地下巖洞儲氫、石墨烯儲氫等等。

各類儲氫材料的質量和體積儲氫密度對比

由于固態氫化物依靠特定的低成本的金屬單質或合金材料，體積和重量儲氫密度高，雖然目前的固態儲氫材料在儲氫量、吸放氫速率和溫度、循環效率等方面和應用需求還存在一定距離，但其儲存成本低，安全性高、易于保存和運輸氫氣，因此受到了各界的廣泛關注。

早期固態儲氫可以將氫原子儲存于固體材料晶格中的的四面體或八面體空隙，這種方式所形成的固態氫化物通常能夠在常溫常壓下高密度地儲存氫氣。為了應用于工作溫度８０－９０°Ｃ的質子交換膜燃料電池，第一代固體儲氫材料是基于ＬａＮｉ５的合金家族，這些合金可以提供比液化氫氣更高容量的存儲密度。其類似于許多過渡金屬的氫化物氫氣，氫原子是簡單地”插入”到晶格點陣的間隙當中，晶格原子對氫的束縛很弱，導致其具有優異的吸氫和釋氫動力學。因此，這些合金曾經是固態儲氫領域的明星材料。近年來，具有高的儲氫容量的鋁、鎂、硼基氫化物得到了較廣泛的關注，成為了固態氫化物儲氫的研究熱點。

儲氫技術是氫能應用的必須克服的難關。儲氫材料吸放氫的過程就是儲氫材料與氫的可逆循環反應，涉及材料多孔界面微區的傳熱、傳質，氫分子、氫原子的動態激發及其能級躍遷，情況較復雜，由于受測試儀器精度的限制，許多過程機理尚不清楚。為了提高儲氫材料的性能，使之早日實用化，目前有必要抓緊基礎理論的研究氫氣，開拓全新的儲氫方法柴油報警器，走向“柳暗花明又一村”的新境界。

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1.氫氣（氫能源）從哪里來？如何獲取的問題

2.氫氣（氫能源）如何運輸？

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4.可再生能源（氫能源）相關法律法規政策等

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