储氢材料的分类及研究进展

储氢材料的分类及研究进展
储氢材料是指能够吸收、存储和释放氢气的材料。

储氢技术是氢能应
用的关键之一，可以有效解决氢能在储存和运输过程中的困难。

目前，储
氢材料可分为物理吸附、化学吸附、金属氢化物和化学储氢材料等四大类。

物理吸附材料是最早被研究的储氢材料之一，其通过分子间相互作用
力实现氢气的吸附。

常见的物理吸附材料包括活性炭、金属有机骨架（MOF）、碳纳米管等。

物理吸附材料具有分子均匀分散、重力失效等特点，但吸附能力较弱、脱附困难等问题限制了其实际应用。

化学吸附材料相较于物理吸附材料，通过化学键或电子云间相互作用
来吸附氢气。

其可以分为配位化合物、氮碳化合物和碳负载的金属催化剂等。

化学吸附材料具有高吸附容量、可逆循环等优势，但存在中等温度下
反应慢、再生困难等问题。

金属氢化物可通过吸氢和脱氢反应实现储氢。

根据金属和氢化物的反
应性，可分为反应型、吸附型和固溶型金属氢化物。

金属氢化物储氢具有
储氢容量大、实际应用广等优势，但存在反应速率慢、固脱附困难等问题。

化学储氢材料是一类以化学反应形式将氢气转化为其他物质来实现储
氢的材料。

其可以分为金属烷基化物、金属氢化物和高温固态化合物等。

化学储氢材料具有储氢容量大、储氢速率快等特点，但由于反应副产物的
处理问题，目前还存在一定的挑战。

近年来，储氢材料的研究进展主要集中在以下几个方面：
1.新型材料的开发：通过合成新结构、新型配位化合物和金属有机骨
架等材料，提高储氢材料的吸附容量和吸附速率。

2.改善储氢材料性能：利用催化剂改善物理吸附材料的吸附性能、通
过控制金属氢化物的成分和微观结构来提高储氢性能，以及通过功能化修
饰来改善化学吸附材料的再生性能。

3.界面优化：通过界面改性来提高吸附材料的吸附能力和实际应用效果。

4.储氢材料与载氢载体的设计：通过与载氢载体的复合来提高储氢材
料的储氢性能，如储氢塔等。

5.储氢材料的实际应用：将储氢材料应用于氢能源领域，如氢气储存、氢能源驱动车辆等。

综上所述，储氢材料的分类包括物理吸附、化学吸附、金属氢化物和
化学储氢材料等四大类。

近年来，研究人员在新型材料开发、改善材料性能、界面优化、设计储氢材料与载氢载体等方面取得了重要的研究进展。

通过这些研究进展，储氢材料的储氢容量和储氢速率得到了提高，为氢能
应用的推广和发展提供了新的技术支持。