储氢有了新突破 一收一放很简单
2019/10/15 15:51:40
1317
在未来的能源结构中，以氢能为代表的一批新能源将占据越来越重要的地位。作为储能领域的重要技术之一，储氢是氢能应用必须攻克的关键节点。
事实上，作为最理想的清洁资源，大规模的应用氢是人类的梦想。有专家曾预言，储氢技术一旦成熟，不仅将改变目前的能源结构，还将带动一批新材料产业的崛起。但是，储存氢气需要在高压的情况下进行，而且需要耗费大量能量，基于这一原因，科学们正在寻找更安全、更简单的方式来储存氢气。
目前，高压储氢是最广泛的储氢方式，它的优点很明显，能在瞬间提供足够的氢气保证氢燃料汽车高速行驶，也能在瞬间关闭阀门，停止供气。高压储氢一般要用到气体高压储氢容器，这种容器由新型轻质复合材料制成，氢气瓶的内胎为铝合金，外绕浸树脂的高强度碳纤维。但它的缺点是储量少、成本高，而且有一定安全隐患。
眼下，科学家打破了“高压”的束缚，储氢技术又有了新的突破。美国一个化学小组通过化学反应研究出了一种新的分子，该分子可以在常温和常压下自然地存储和释放氢气。这个化学小组把研究成果发表在了3月18日发表的英国《自然化学》杂志上。
小组组长、美国布克海文国家实验室的化学家乔纳森·赫尔表示：“我们正朝着高效应用氢气的方向努力着，氢时代就在可预见的未来，那时我们可以轻松、自在地应用它。”
这一研究的关键因素在这种新分子上，赫尔小组创造出了一种包含金属铱原子的水溶性分子，这种新分子可以在低压的情况下，把氢气转换成一种类似于液体的形式便于保存，而如果再在这个分子中添加一些碳酸氢钠溶液当催化剂，还可以加速这一过程。
赫尔认为，这个水溶性分子的特殊化学结构，即所谓的羟基，可以打破两个氢原子之间的链接，让其转变成液体的形式。更有意思的是，催化剂还可以带动相反的化学过程，即在水溶性分子中添加酸溶液为催化剂，可以让液体氢“恢复”成气体被释放出来。
另外，通过调配金属铱原子的成分比例，可以更加高效地存储和释放氢气。“我们把该分子戏称为‘开关’，因为随着技术的进步，储氢的过程会变得跟开关灯一样方便。”赫尔自信地称。
弗吉尼亚理工大学化学系教授阿曼达·莫里斯也非常看好这一研究，称这为将来的储氢、应用氢的研究工作开辟了一条光明大道。“我觉得把这一研究放到氢燃料汽车的研发工作中，应该算是个不错的点子。”她补充说。
