氢气储存方法的现状及发展

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1、舰船防化2009年第3期，52~56CHEMICALDEFENCEONSHIPSNo.3,52~56氢气储存方法的现状及发展隋然，白松，龚剑（中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸，056027）摘要：氢能是21世纪主要的新能源之一。本文介绍了几种常用的储氢技术如高压压缩储氢技术、液化储氢技术和金属氢化物储氢技术等的研究进展，比较了各种储氢的优缺点，并对规模储氢技术的发展前景进行了预测和展望。关键词：储氢；高压压缩储氢；液化储氢；金属氢化物储氢中图分类号：TQ116.2文献标识码：AStatusandProgressinHydrogenStorageTechnologyS

2、uiRan,BaiSong,GongJian(The718thResearchInstituteofCSIC,Handan056027,China)Abstract：Hydrogenenergyisoneofthemostimportantnewenergiesinthe21stcentury.Inthispaper,severalprimaryhydrogenstoragetechniques,includinghighpressurecompression,liquefactionandmetalhydride,werereviewedindetail.Theadvanta

3、gesanddisadvantagesofvarioushydrogenstoragetechnologieswerecompared.Inaddition,theprospectofhydrogenstoragetechnologywasforecastedandexpected.Keywords：Hydrogenstorage,Highpressurecompressionhydrogenstorage,Liquefactionhydrogenstorage,Metalhydride金属氢化物储氢；（5）吸附储氢；（6）有机化合物储0引言氢。本文介绍了这6种氢储存技术的特点

4、，比较了随着工业的发展和人们物质生活水平的提高，能各种储氢技术的优缺点，并对氢储存技术的发展趋势源的需求也与日俱增。由于近几十年来使用的能源主做了展望。要来自化石燃料(如煤、石油和天然气等)，而其使用1压缩储氢不可避免地污染环境，再加上其储量有限，所以寻找可再生的绿色能源迫在眉睫。氢能作为一种储量丰加压压缩储氢是最常见的一种储氢技术，通常富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体，采用笨重的钢瓶作为容器。由于氢密度小，故其储氢正引起人们的广泛关注。氢在常温常压下为气态，密效率很低，加压到15MPa时，质量储氢密度≤3%。度仅为空气的1/14，因此，在氢能技术中，氢的储对于移动

5、用途而言，加大氢压来提高携氢量将有可能存是个关键环节。目前氢气储存方法主要有6种：（1）导致氢分子从容器壁逸出或产生氢脆现象。对于上述压缩储氢；（2）液化储氢；（3）玻璃微球储氢；（4）问题，加压压缩储氢技术近年来的研究进展主要体现2009年第3期氢气储存方法的现状及发展·53·在以下两个方面：第一方面是对容器材料的改进，目效地切断辐射传热。这种新型的热绝缘容器不需抽真标是使容器耐压更高，自身质量更轻，以及减少氢分空，但绝热效果远优于普通高真空的绝热容器，是一子透过容器壁，避免产生氢脆现象等。过去10年来，种理想的液氢储存罐，美国宇航局已广泛采用这种新在储氢容器研究方面已取得了

6、重要进展，储氢压力及型的储氢容器。储氢效率不断得到提高。目前容器耐压与质量储氢密3玻璃微球储氢度分别可达70MPa和7%～8%。所采用的储氢容器通常以锻压铝合金为内胆，外面包覆浸有树脂的碳纤空心玻璃微球具有在低温或室温下呈非渗透性，维。这类容器具有自身质量轻、抗压强度高及不产生但在较高温度（300℃～400℃）下具有多孔性的特点。氢脆等优点。第二方面则是在容器中加入某些吸氢物按照当今技术水平，采用中空玻璃球（直径在几十至质，大幅度地提高压缩储氢的储氢密度，甚至使其达几百μm之间）储氢已成为可能。在高压下（10MPa～到“准液化”的程度，当压力降低时，氢可以自动地释200MPa）

7、，加热至200℃～300℃的氢气扩散进入空心放出来。这项技术对于实现大规模、低成本、安全储玻璃球内，然后等压冷却，氢的扩散性能随温度下降氢无疑具有重要的意义。而大幅度下降，从而使氢有效的储存于空心微球中。研究发现，这种材料在62MPa氢压条件下，储氢可2液化储氢达10％（质量分数），经检测95％的微球中都含有氢，常压下，液氢的熔点为-253℃，汽化潜热为而且在370℃时，15min内可完成整个吸氢或放氢过-1921kJ·kmol。在常压和-253℃下，气态氢可液化为程。使用时，加热储器，即可