理论教育 金属氢化物储氢装置与技术-探索氢能储存新途径

金属氢化物储氢装置与技术-探索氢能储存新途径

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前储氢技术主要分为高压气态存储、低温液氢存储和金属氢化物存储。但是金属氢化物储氢罐的主要问题是重量大,这是由于金属氢化物本身质量储氢密度偏低。此外,将金属氢化物储氢器与轻质高压储氢压力容器结合在一起,得到新型金属氢化物复合高压储氢容器也是一个新的思路。高压储氢已在前面章节详细介绍,本章内容将主要集中在金属氢化物储氢容器,同时对金属氢化物复合高压储氢容器也做一些简单的介绍。

金属氢化物储氢装置与技术-探索氢能储存新途径

由于氢在一般条件下是以气态形式存在的,这就为其存储和运输带来很大的困难。目前储氢技术主要分为高压气态存储、低温液氢存储和金属氢化物存储。不同的储氢方式对储氢容器有着不同的技术要求,高压气态储氢是最普通和最直接的储氢方式,通过调节减压阀就可以直接释放出氢气。但是普通钢瓶储氢容量很低,比如容积为40L的钢瓶在15MPa高压存储氢气,这样的钢瓶只能存储6m3的标准氢气,重约0.5kg,还不到高压钢瓶重量的1%。所以高压气态储氢的缺点是储氢量小,运输成本过高。此外,氢气先经过压缩机压缩,再经过换热器进行冷却,低温高压的氢气最后经过节流阀进行膨胀和进一步冷却,可生成液态氢,从而存储于液化罐中。液态存储具有较高的体积能量密度,常温常压下液氢的密度为气态氢的845倍,体积能量密度比压缩存储要高好几倍,与同一体积的储氢容器相比,其储氢质量大幅度提高。但是液态储氢整个过程消耗的能量较大,此外,液化罐需要具有很好的热绝缘性。相比于高压和液态储氢,金属氢化物储氢的最大优势在于高的体积储氢密度(比如储氢合金本身的体积储氢密度甚至可达90kg/m3)和高度的安全性。这是由于氢化物中氢以原子态方式存储的缘故。但是金属氢化物储氢罐的主要问题是重量大,这是由于金属氢化物本身质量储氢密度偏低。为解决这个问题,必须开发高储氢密度的储氢材料。此外,将金属氢化物储氢器与轻质高压储氢压力容器结合在一起,得到新型金属氢化物复合高压储氢容器也是一个新的思路。高压储氢已在前面章节详细介绍,本章内容将主要集中在金属氢化物储氢容器,同时对金属氢化物复合高压储氢容器也做一些简单的介绍。(www.daowen.com)

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