氢化锰制成新材料提升氢燃料电池续航里程

2019-08-12 14:29  来源:中国电力新闻网  浏览:  

科学家们发现了一种新的材料,可能成为激发氢动力汽车潜力的钥匙。随着全球逐渐远离化石燃料驱动的汽车和卡车,越来越多的替代技术正在探索使用中,比如电池驱动的汽车已经登上舞台。另一个具有巨大潜力的绿色技术是氢动力,然而,一个主要的障碍是燃料系统的规模、复杂性和成本———直到现在还困扰着科研人员。

英国兰卡斯特大学的大卫·安东内利教授领导的一个国际研究小组发现了一种由氢化锰制成的新材料提供了新的解决方案,这种新材料将被用于在燃料箱中制造分子筛,燃料箱储存氢然后与燃料电池一起在氢动力系统中工作。

该材料被称为KMH-1(库巴斯氢化锰-1)使得燃料箱的设计比现有设计更小、更便宜、更方便,而且拥有更高的能量密度,大大超过了电池驱动的汽车。

安东内利说:“我们的材料制造成本很低,储存的能量密度比锂离子电池高很多,氢燃料电池系统比锂离子电池低5倍,可以提供更高的续航里程,可能使两次充电之间的行程延长4~5倍。”这种材料利用了一种叫做库巴斯结  合的化学过程,通过使氢原子远离氢气分子的方法来储存氢气,并可以在室温下工作,不需要分裂和结合原子之间的键,也不需要高能量、极端温度以及复杂的设备来传送整个过程。

KMH-1材料还吸收和储存多余的能量,因此不需要外部加热和冷却。这一点至关重要,因为这意味着冷却和加热设备不需要在车辆中使用,从而产生比现有设计更高效率的系统。燃料箱的的工作原理是在大约120个大气压下吸收氢气,比一个典型的水肺罐要小;当压力释放时,会将氢从燃料箱释放到燃料电池中。

研究人员的实验表明,该材料能够以与现有氢燃料技术相同的体积储存4倍的氢气。这对于汽车制造商来说是好事情,因为这为他们提供了灵活性,不仅油箱的尺寸减小四倍,续航里程同时增加四倍。

虽然这种技术在汽车和重型卡车中最有应用前途,但研究人员认为,KMH-1在其他领域同样有应用潜力。安东内利说:“便携式设备也可以运用该技术,如无人机或移动充电器,这样人们可以在不充电的情况下进行为期一周的野营旅行。”

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