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科学家使用金属有机骨架开发出新型高效储氢系统

作者:中国储能电站网 来源:中国氢能源网 时间:2019-01-22 浏览:

中国储能电站网讯:据国外网站报道,氢动力汽车排放无污染,可为替代化石燃料运输提供更清洁的方案。但是,为了使氢燃料电池汽车成为主流,科学家需要开发出更高效的储氢系统。现在,研究人员在ACS的“材料化学”杂志上报告表明,通过在储氢系统中使用金属有机骨架(MOFs),在正常储氢压力、正常温度等的运行条件下,创造了氢储存容量的新纪录。

此次研究,改进的储氢系统可以在降低成本的同时,大大增加汽车的行驶里程。目前的氢燃料电池汽车使用成本昂贵,只能通过笨重的冷却或压缩系统来储存足够的氢气,最终达到用户可接受的行驶里程。

Jeffrey Long及其同事基于此问题,想知道他们是否可以在正常的常温常压的驾驶条件下,使用金属有机骨架来储存更多的氢燃料。金属有机骨架是含有与有机配体配位的金属离子的化合物。一些金属有机骨架的三维结构形成的孔隙强烈吸附氢气分子并使它们吸引其他分子,这可以使气体在接近环境条件下便能够成功凝结。

为了确定最佳的储氢MOF,研究人员测试了四种不同的化合物,其中包含两种含镍和两种含钴作为配位金属。称为Ni2(m-dobdc)的金属有机骨架在一系列压力和温度下显示出最高的储氢能力。在环境温度和比现有氢燃料电池车辆低得多的油箱压力下,Ni2(m-dobdc)创造了每升金属有机骨架晶体11.9克燃料的储氢能力的新记录。在相同条件下,金属有机骨架显然具有比压缩氢气更大的存储容量。当研究人员通过中子衍射检查MOF的结构时,他们发现MOF的单个孔含有七个特定的氢气结合位点,因此最终实现了氢燃料的密集堆积。

关键字:储氢

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