储氢方法
4型储氢瓶标准
4型储氢瓶标准常见的储氢技术有气体压缩储氢、液化储氢和吸附储氢三种方法。
其中，最常用的是气体压缩储氢技术，即将氢气压缩到高压储存。
为了保证储氢的安全性、可靠性和经济性，国际上对储氢瓶的标准也有相应的规定。
第一，储氢瓶的设计必须符合安全性要求。
瓶体材料需要具备足够的强度和韧性，以承受高压下的挤压和冲击力。
常见的瓶体材料有碳纤维复合材料和金属材料，如铝合金和钛合金等。
此外，瓶体的设计要考虑到储氢过程中的热膨胀和冷缩以及瓶体的排气能力，确保氢气能够安全储存和释放。
第二，储氢瓶的标准还包括气密性要求。
瓶体必须具备良好的气密性，以防止氢气泄漏。
为了达到这一要求，瓶盖和瓶口通常采用特殊的密封结构，如O型圈密封或金属密封。
同时，在瓶盖和瓶口处还设有安全放气装置，以避免瓶内压力过高时造成的安全隐患。
第三，瓶内结构的设计也是储氢瓶标准的重要部分。
瓶内通常分为气体空间和吸附剂空间两个部分。
气体空间是储存氢气的区域，而吸附剂空间是用于吸附和释放氢气的区域。
为了提高储氢效率和安全性，瓶内结构需要考虑气体通道的畅通性、吸附剂的选择和分布等因素。
目前，常用的吸附剂有活性炭、金属有机框架和氟化物等。
第四，储氢瓶的标准还要求对瓶体进行耐压试验和循环测试。
耐压试验用于验证瓶体在设计压力下的强度和密封性能，通常采用静态或动态水压测试。
循环测试用于模拟储氢瓶在使用过程中的循环充放氢，以评估瓶体的耐久性和气密性能。
总结起来，4型储氢瓶的标准主要涵盖了瓶体设计、气密性、瓶内结构以及耐压试验和循环测试等方面。
符合这些标准的储氢瓶不仅能够确保储氢过程的安全性和可靠性，同时也为储氢技术的推广和应用提供了基础。
对于储氢瓶的制造商和使用者来说，遵循这些标准是保证储氢系统正常运行的重要保障。
稀土储氢技术
稀土储氢技术哎呀，这题目可真是个技术活儿，稀土储氢技术，听起来就挺高大上的，不过别急，我尽量用大白话给你聊聊这个事儿。
你知道吧，现在这世界，能源问题可是个大事儿。
石油、天然气，这些传统能源，用一点少一点，大家都在想辙呢。
这不，科学家们就搞出了个新技术，叫做稀土储氢技术。
这玩意儿，简单来说，就是用稀土材料来储存氢气。
记得上次我去实验室，看到他们正在捣鼓这个。
那实验室里头，各种仪器，各种管子，看得我眼花缭乱。
他们给我演示了一下，就是把氢气通过一个特殊的装置，然后让氢气和稀土材料发生反应，氢气就被储存起来了。
我当时就好奇，这玩意儿能存多少氢气啊？结果他们告诉我，这个稀土材料的储氢能力，比普通的材料要强上好几倍呢！说到这儿，我得提个细节。
那稀土材料，可不是随便哪个稀土都行，得是经过精心挑选和处理的。
实验室里头，他们得用特殊的方法，把稀土材料处理得恰到好处，这样它才能和氢气好好地“交朋友”。
这个过程，可真是既复杂又精细，跟做蛋糕似的，差一点都不行。
而且，这稀土储氢技术还有个好处，就是它环保。
你想啊，氢气燃烧后，产生的是水，对环境没啥影响。
这可比烧石油、天然气强多了，那些东西烧完，二氧化碳、二氧化硫，一大堆污染物就出来了。
不过，这技术也不是没有缺点。
首先，成本问题。
稀土材料，你懂的，价格不菲。
而且，这技术还在研究阶段，大规模应用还早着呢。
但我觉得，随着技术的发展，这些问题迟早都能解决。
最后，我得说，这稀土储氢技术，虽然听起来挺复杂的，但它其实就在我们身边。
就像我那天在实验室看到的，它可能就是未来能源的一个新希望。
虽然现在它还只是个实验室里的小玩意儿，但谁知道呢，说不定哪天，它就能走进千家万户，成为我们生活的一部分。
好了，聊了这么多，我得去忙别的了。
稀土储氢技术，听起来挺酷的，不是吗？希望这技术能早点成熟，让我们的生活更加绿色，更加美好。
储存氢气的方法
储存氢气的方法有多种，以下是其中几种主要的储存方法：
压缩储存：这是最常用的氢气储存方式。
通过提高氢气的压力，可以增加其体积的密度。
然而，储存的压力和体积密度之间的关系是相对的，即需要寻找在高压下能够安全储存和运输氢气的材料。
气瓶储存：对于一些小规模的储存，可以使用氢气气瓶。
气瓶是由特定材料制成的容器，可以承受氢气的压力。
然而，随着氢气用量的增加，需要更多的气瓶，并且运输和储存成本也会相应增加。
低温液化储存：在极低温度下，氢气可以从气态转化为液态。
液态氢是一种很好的储存介质，因为它具有很高的热稳定性，并且在常温常压下运输和储存都比较容易。
然而，需要特殊的设备和技能来保持低温，并需要大量的能量来将氢气从气态转化为液态。
固态储存：固态储存方法通常涉及将氢气与某种物质结合，形成氢化物或合金。
这些物质通常在特定的温度和压力下保持固态。
这种储存方法可以提供相对较高的氢气密度，但可能需要特定的设备和技术。
储氢合金储存：储氢合金是一种能够大量吸附氢气的材料。
这些合金在释放氢气时可以非常高效，而且它们在吸附和释放氢气时不需要特别的条件或温度。
这种储存方法对于大规模储存氢气可能很有用，但需要找到一种能够安全、有效地从储氢合金中提取和运输氢气的系统。
总的来说，选择哪种储存方法取决于具体的应用和环境条件。
一些方法可能更适合大规模储存，而其他方法可能更适合特定的小规模应用。
在选择储存方法时，需要考虑的因素包括安全性、成本、可获得性以及技术可行性等。
储氢电池工作原理
储氢电池工作原理
储氢电池是一种将氢气以化学能形式存储的装置，其工作原理如下：
1. 氢气储存：储氢电池通过吸附剂、化学物质或储氢合金等材料，将氢气吸附或储存在其内部。
这些材料具有高储氢容量和较低的氢吸附/解吸能量。
2. 氢气释放：当需要释放氢气时，储氢材料经过加热或其他方法，释放出储存的氢气。
这些过程可以通过热解、物理吸附解吸或化学反应来实现。
3. 氢气与电极反应：释放出的氢气与电极上的催化剂相互作用，发生氧化还原反应。
在阳极（正极），氢气氧化成离子（H+）并释放电子；在阴极（负极），氧化剂（如氧气或空气）还原成水（H2O）。
4. 电流产生：阴、阳极之间释放的电子通过外部电路，形成电流，提供电力给外部设备。
5. 氢气再吸收：在电池不使用时，储氢材料可以再次吸收环境中的氢气，进行再次储存和循环使用。
总的来说，储氢电池的工作原理是通过吸附、储氢、释放、氧化还原反应、电流产生和氢气再吸收等过程，实现氢气的储存和反应，进而提供电能的转化和利用。
储存氢气的技术
储存氢气的技术
储存氢气的技术通常分为压缩储氢和液化储氢两种主要方法：
1. 压缩储氢：将氢气加压到高压容器中进行储存。
高压容器
通常使用高强度材料如碳纤维增强塑料或金属合金制成，以承受高压下的氢气。
氢气通常被压缩到350-700巴（5,000-
10,000 psi）的压力，使其能够在相对较小的体积中存储大量
氢气。
2. 液化储氢：通过将氢气冷却至其临界点以下的温度（-
252.87°C），使其转变为液态，然后在低温下储存。
液化氢通
常储存在双层或多层真空绝热容器中，以减少热量传递和氢气的蒸发损失。
液化储氢具有高密度和长期储存能力的优势，但对于保持低温和处理蒸发损失的要求较高。
此外，还有其他一些新兴的储存氢气技术，包括：
3. 吸附储氢：使用活性材料如金属有机骨架（MOF）或多孔
吸附剂来吸附和释放氢气。
这种技术具有高吸附容量和反应灵敏度的优点，但需要温、压调节以实现氢气的释放和吸附。
4. 化学储氢：将氢气与其他物质形成化合物进行储存，然后通过逆反应释放氢气。
具体的化学储氢方法包括氢化物储氢和化学吸收储氢。
综合利用这些储氢技术，可以提供不同需求下的多种储氢方案，以满足氢气在能源存储、运输和应用等领域的需求。
储氢材料的储氢原理(一)
储氢材料的储氢原理(一)储氢材料的储氢什么是储氢材料？储氢材料是指能够吸附和储存氢气的物质。
在氢能源领域，储氢技术被广泛应用于氢能源的生产、储存和使用等方面。
因此，寻找高效、可靠的储氢材料是氢能源发展的重要课题。
储氢原理储氢材料的储氢原理主要有物理吸附和化学吸附两种方式。
1. 物理吸附物理吸附是指氢气分子通过范德华力与储氢材料表面相互作用，从而被吸附在表面上。
物理吸附的储氢过程是可逆的，氢气的吸附和释放不会引起材料结构的变化。
物理吸附储氢的储氢材料主要有活性炭、金属有机框架材料等。
这些材料具有大孔径和高比表面积，能够提供足够的吸附表面，从而实现高效的氢气吸附。
2. 化学吸附化学吸附是指氢气分子与储氢材料之间发生化学反应，形成化合物，并以化学键的形式储存氢气。
化学吸附的储氢过程是不可逆的，释放储存的氢气需要提供外部能量切断化学键。
化学吸附储氢的储氢材料主要有金属氢化物和金属-非金属复合物等。
这些材料具有较高的储氢密度，储氢能力强，但释放氢气的能量要求较高。
储氢材料的分类根据储氢材料的储氢原理和特性，可以将储氢材料分为以下几类：•物理吸附材料：包括活性炭、金属有机框架材料等。
•化学吸附材料：包括金属氢化物、金属-非金属复合物等。
•合金材料：指含有氢储存元素的金属合金，如镁合金等。
•新型材料：如碳纳米管、石墨烯等。
储氢材料的应用储氢材料广泛应用于氢能源领域的储氢系统、氢燃料电池、氢气贮存等方面。
储氢材料的选择和设计将直接影响储氢系统的效率和性能。
目前，研究人员正在寻找更高效、稳定的储氢材料，并通过改变材料结构、控制反应条件等方法来提高储氢性能。
储氢材料的研究和应用对于推动氢能源技术的发展具有重要意义。
结论储氢材料作为氢能源领域的重要组成部分，对氢能源的生产、储存和使用具有重要作用。
物理吸附和化学吸附是常见的储氢原理，不同的储氢材料具有不同的特性和应用领域。
随着科技的不断进步和研究的不断深入，储氢材料的性能将不断提高，为氢能源的发展提供更好的支持。
储氢材料
二、储氢合金
储氢合金在一定温度和压力下, 能可逆地吸收、 储存和释放H2。由于其储氢量大、污染少、制备 工艺相对成熟, 所以得到了广泛的应用。 储氢合金研究比较深入的主要有五种： 1）镁系 2）稀土系 3）钛系 4）锆系 5）V基固溶体储氢合金
1）镁系
镁基储氢材料以Mg2Ni 为代表。 镁合金密度小、储氢量大, 理论储氢质量分数达 71.6%, 是目前储氢材料研究的主要热点之一。 但其动力学性能以及在碱液中的循环寿命差, 因此 需要在动力学性能和循环寿命方面进行改善。近 年来, 主要对镁基合金化学组成的优化、合金的组 织结构及合金的表面改性等方面进行了相关的研 究，取得了一定进展。
2）稀土系
典型的稀土储氢合金La2Ni5 该合金具有吸氢快、易活化、平衡压力适中、易 调节、电催化活性好、高倍率放电性能好、对环 境污染小和循环寿命长等优点。 通过元素合金化、化学处理、非化学计量比、不 同的制备及热处理工艺等方法，La2Ni5型稀土储 氢合金作为商用电池的负极材料，目前该系列储 氢合金正向大容量、高寿命、耐低温、大电流等 方向发展。
五、有机液体氢化物储氢
有机液体氢化物储氢技术是借助不饱和液体有机 物与氢的一对可逆反应,即加氢反应和脱氢反应实 现的加氢反应实现氢的储存(化学键合),脱氢反应 实现氢的释放, 不饱和有机液体化合物做氢载体, 可循环使用。 有机液体氢化物储氢具有储氢量大、能量密度高、 储运安全方便等优点,因此被认为是未来储运氢能 的有效方法之一。
三、配位氢化物储氢
配位氢化物储氢材料是现有储氢材料中体积和质量 储氢密度最高的储氢材料，其主要代表是硼氢化钠。 硼氢化钠是强还原剂，在催化剂存在下，通过加水 分解反应可产生比其自身含氢量多的H2，供给燃料电 池, 同时副产物偏硼酸钠可通过电解、球磨等方法 生成硼氢化钠，实现物质和能量循环。 硼氢化钠水解制氢技术安全、方便，是目前一种比 较热门的制氢技术。具有以下优点：不燃烧，在碱 性溶液中能稳定存在；产生H2的速度容易控制；副 产物能被循环利用；H2纯度高, 储存效率高。
常见的储氢方式
常见的储氢方式随着清洁能源的不断发展和应用，氢能作为一种清洁能源备受关注。
而储氢作为氢能产业的重要环节，也越来越受到人们的关注。
目前，常见的储氢方式主要有物理吸附、化学吸附、压缩储氢和液态储氢。
1. 物理吸附储氢物理吸附储氢是指将氢气吸附到一种材料表面的储氢方式。
这种储氢方式需要使用高表面积的材料，如活性炭、金属有机框架材料、碳纳米管等。
这些材料具有高度的孔洞结构和表面积，能够吸附氢气，从而实现储氢。
物理吸附储氢的优点是储氢比能达到10%以上，储氢过程不需消耗能量，且储氢后氢气不会发生化学反应。
但是，该储氢方式存在储氢密度低、吸附容量有限、吸附温度范围狭窄等缺点。
2. 化学吸附储氢化学吸附储氢是指将氢气与储氢材料发生化学反应，形成化合物的储氢方式。
这种储氢方式需要使用具有可逆吸附性的储氢材料，如氨合金、氮化物、氢化镁等。
这些材料能够与氢气发生化学反应，形成化合物，从而实现储氢。
化学吸附储氢的优点是储氢密度高、储氢量大、储氢稳定性好。
但是，该储氢方式存在储氢反应速度慢、储氢后需要能量释放等缺点。
3. 压缩储氢压缩储氢是指将氢气压缩到高压状态，从而实现储氢的方式。
这种储氢方式需要使用高压氢气储存罐，并且需要将氢气压缩到700~1000倍以上的气压。
压缩储氢的优点是储氢密度高、储氢量大、储氢稳定性好。
但是，该储氢方式存在储氢过程能量损失大、储氢罐体积大、储氢成本高等缺点。
4. 液态储氢液态储氢是指将氢气冷却至低温，压缩成液态，从而实现储氢的方式。
这种储氢方式需要使用液态氢气储存罐，并且需要将氢气压缩到接近常温常压下的气压。
液态储氢的优点是储氢密度高、储氢量大、储氢稳定性好。
但是，该储氢方式存在储氢过程能量损失大、储氢罐体积大、储氢成本高等缺点。
总的来说，不同的储氢方式各有优缺点，应根据实际应用需求选择合适的储氢方式。
未来，随着氢能产业的不断发展和技术的不断创新，储氢技术也将不断提升和完善，为氢能产业的发展提供坚实的支撑。
第07章-氢的储存
第七章 氢的储存 —气态高压储氢
金属材料氢脆的影响因素
影响氢脆敏感性的因素有很多，主要分为两类：
合金成分
加工方法
。。。。。。
影响合金的显微 组织和亚结构的
因素
热处理方法
表面氧化膜
氢气压力
温度
环境因素 。。。。。。
应变速率
气体中的 杂质
在氢气中的 暴露时间
29
第七章 氢的储存 —气态高压储氢
9
第七章 氢的储存 —储氢量的计算
若干温度下氢气压缩因子与压力的关系
根据氢压缩因子z,可计算某一温度下达到一定的氢气密度所需要的
压力
10
第七章 氢的储存 —储氢量的计算
7-1
11
第七章 氢的储存 —氢能工业对储氢的要求
目前，常见的氢的储存方式主要有以下几种：
➢1)气态高压储存,把氢气加压储存于加压容器中； ➢2)深冷液化储存,使氢液化，然后把液氢储存于保温冷的真 空绝热容器中； ➢3)金属氢化物储存,使氢气跟能够氢化的金属或合金相化合， 以固体金属氢化物的形式储存起来； ➢4)其他氢化物储存, 将氢储存在有较高储氢能力的化合物中， 如：甲烷、氨或不饱和的烃中，以备需要时分解使用。
储氢容量达到6.5wt%以上才能满足实际应用的要求。因此
美国能源部（DOE）将储氢系统的目标定为：储氢容量为
6.55wt%、体积密度为62kg H2/m3。
4
From JoAnn Milliken (2002)
5
Current Status of Hydrogen Storage Systems and Materials
❖ 降低气体温度，则可在低得多的压力下达到同样 的气体密度。具体见下图
氢的储存与运输
氢的储存与运输氢在一般条件下是以气态形式存在的，这就为贮存和运输带来很大的困难。
氢的贮存有三种方法：高压气态贮存；低温液氢贮存；金属氢化物贮存。
1．高压气态贮存气态氢可贮存在地下库里，也可装人钢瓶中。
为减小贮存体积，必须先将氢气压缩，为此需消耗较多的压缩功。
一般一个充气压力为20MP的高压钢瓶贮氢重量只占1.6％；供太空用的钛瓶储氢重量也仅为5％。
2．低温液氢贮存将氢气冷却到-253℃，即可呈液态，然后，将其贮存在高真空的绝热容器中。
液氢贮存工艺首先用于宇航中，其贮存成本较贵，安全技术也比较复杂。
高度绝热的贮氢容器是目前研究的重点。
现在一种间壁间充满中孔微珠的绝热容器已经问世。
这种二氧化硅的微珠直径约为30～150μm，中间是空心的，壁厚l～ 5μm。
在部分微珠上镀上厚度为1μm的铝。
由于这种微珠导热系数极小，其颗粒又非常细可完全抑制颗粒间的对流换热；将部分镀铝微珠（一般约为3％～5％）混入不镀铝的微珠中可有效地切断辐射传热。
这种新型的热绝缘容器不需抽真空，其绝热效果远优于普通高真空的绝热容器，是一种理想的液氢贮存罐，美国宇航局已广泛采用这种新型的贮氢容器。
近来，将氢气经特殊处理溶解在液态材料中，实现氢能的常态化、安全化应用，甚至用普通矿泉水瓶也能装运，这一愿景正在逐渐接近现实。
中国化工报记者从中国地质大学(武汉)可持续能源实验室了解到，他们开发的液态储氢技术已经完成了实验室阶段的研究，正准备进行大规模中试和工程化试验。
（中试就是产品正式投产前的试验，是产品在大规模量产前的较小规模试验。
企业在确定一个项目前，第一要进行试验室试验；第二步是“小试”，也就是根据试验室效果进行放大；第三步是“中试”，就是根据小试结果继续放大。
中试成功后基本就可以量产了。
）美国氢动力飞机试飞据中国地质大学（武汉）可持续能源实验室主任、国家“千人计划”特聘教授程寒松博士介绍，他带领的团队利用不饱和芳香化合物催化加氢的方法，成功攻克了氢能在常温常压下难以贮存和释放这一技术瓶颈，实现了氢能液态常温常压运输，而且克服了传统高压运输高成本、高风险的弊病，所储氢在温和条件下加催化剂释放后即可使用。
氢气的化学存储
氢气的化学存储
氢气的化学存储有多种方法，包括但不限于以下几种：
1.金属氢化物储氢：利用某些金属与氢气发生化学反应，生成金属氢化物，然后通过加热或减压的方法，将氢气释放出来。
这种方法存储量大，时间长，适用于大规模应用。
2.碳纤维和碳纳米管储存：碳纳米管具有良好的吸附性能和化学稳定性，可以在其中储存大量的氢气。
3.活性碳吸附储存：活性炭具有非常大的内表面积，可以吸附大量的氢气。
这种方法技术成熟，成本低，但是存储容量相对较小。
4.有机液氢化物储氢：利用某些有机物的液态形式，通过与氢气发生化学反应，生成稳定的有机液氢化物，然后通过加热或减压的方法释放氢气。
这种方法存储量大，时间长，但是技术难度较高。
5.无机物储氢：利用某些无机物的固态形式，通过与氢气发生化学反应，生成稳定的无机物固态氢化物，然后通过加热或减压的方法释放氢气。
这种方法存储量大，时间长，但是技术难度较高。
这些化学存储方法各有优缺点，需要根据具体的应用场景和需求选择合适的方法。
同时，还需要考虑安全性、经济性、存储容量和可重复使用性等因素。
氢气储存方法及发展
我国氢储运技术现状及发展趋势氢能是能源转型升级的重要载体，是实现碳达峰碳中和的重要解决方案。
氢气储运是连接氢气生产端和需求端的关键桥梁，低成本高效的氢气储运技术是实现氢气大规模应用的必要保障。
01.氢气储存技术根据氢气的存储状态可将氢气储存方式分为常温高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢等。
目前，常温高压气态储氢是当前我国最成熟的储氢技术，占绝对主导地位。
低温液态储氢尚处起步阶段，是未来大规模用氢的良好解决方案。
有机液态储氢处于技术研发阶段，是未来有发展潜力的氢气低价储运技术之一。
固态储氢尚处示范阶段，具有实用化前景的是金属氢化物基储氢合金。
•常温高压气态储氢是指将氢气压缩在储氢容器中，通过增压来提高氢气的容量，满足日常使用。
这是一种应用广泛、灌装和使用操作简单的储氢方式，具有成本低、能耗低、充放速度快的特点。
缺点是储氢密度低，安全性较差，只能适用于小规模、短距离的运输场景。
•低温液态储氢属于物理储存，是一种深冷氢气存储技术。
氢气经过压缩后，深冷到21K（约-253°C）以下，使之变为液氢，然后储存在专用的低温绝热液氢罐中，密度可达70.78kg/cm3，是标准情况下氢气密度的850倍左右，体积比容量大，适用于大规模、远距离的氢能储运。
缺点是对储氢容器的绝热要求很高，液化和运输过程中能耗大。
•有机液态储氢属于化学储存，利用有机液体（环己烷、甲基环己烷等）与氢气进行可逆加氢和脱氢反应，能够实现常温常压下氢气储运。
这种储氢方式的优势在于储氢密度比较高、安全性高。
缺点是需要配备相应的加氢脱氢装置，流程繁琐，效率较低，增加储氢成本，影响氢气纯度。
•固态储氢是以金属氢化物、化学氢化物或纳米材料等作为储氢载体，通过化学吸附和物理吸附的方式实现储氢，具有储氢密度高、储氢压力低、安全性好、放氢纯度高等优势。
缺点是成本高，放氢需要较高温度下进行。
02.氢气输送技术根据储氢状态氢气输送分为气态输送、液态输送和固态输送，气态和液态为目前的主流方式。
六种可逆的储氢方法
六种可逆的储氢方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊六种可逆的储氢方法。
你说这氢气啊，就像个调皮的小精灵，要把它好好储存起来还真不容易呢！这六种方法就像是六个不同的魔法口袋，各有各的奇妙之处。
先来说说第一种，就像是给氢气盖了个舒适的小房子，让它能安心待在里面。
这种方法能很好地把氢气储存起来，等需要的时候再把它放出来，就像变魔术一样。
第二种呢，就好像给氢气穿上了一层特殊的保护衣，让它能乖乖地待在那里，随时准备为我们服务。
这保护衣可厉害了，能把氢气保护得好好的。
第三种呀，好比给氢气打造了一个温馨的小窝，它在里面舒舒服服的，等到要用的时候，轻轻一唤，它就欢快地跑出来啦。
第四种呢，有点像给氢气安了个特别的轨道，让它顺着轨道乖乖运行，进进出出都有条不紊的。
第五种，就如同给氢气建了个秘密基地，它在里面安静地待着，不声不响，可关键时刻总能发挥大作用。
最后一种啊，像是给氢气安排了一场奇妙的旅行，它在这个过程中被好好地保存着，等旅行结束，又能完好无损地出现。
你想想看，要是没有这些可逆的储氢方法，那我们想用氢气的时候该多麻烦呀！这六种方法就像是我们的好帮手，让氢气能乖乖听话，为我们所用。
在未来，这些储氢方法说不定还会不断进化升级呢！那时候，氢气的使用会更加方便、高效。
也许我们的生活会因为这些可逆的储氢方法而发生巨大的改变，汽车都不用烧油啦，全靠氢气就能跑得飞快！那场面，得多酷啊！我们的环境也会变得越来越好，蓝天白云常伴我们左右。
所以说呀，这六种可逆的储氢方法可真是太重要啦！它们就像是打开未来美好世界的钥匙，让我们充满期待地去探索、去发现。
让我们一起期待着它们能给我们带来更多的惊喜吧！这六种可逆的储氢方法，你记住了吗？。
储氢方法及其分类
储氢方法及其分类储氢方法是指用于储存氢气的技术和方法,其分类可以根据氢气的储存方式和使用场景来划分。
以下是几种常见的储氢方法及其分类:1. 高压氢气储存法高压氢气储存法是指将氢气储存在高压氢气容器中,通常使用氢气高压储存罐。
这种方法的优点是储存密度高,可以储存大量氢气。
但是,由于氢气在高压下具有较高的反应性,因此需要使用高压设备来保证氢气的安全。
根据氢气储存罐的压力不同,高压氢气储存法可以分为以下几种类型:- 超高压氢气储存法:压力在1000MPa以上,是目前最常用的方法之一。
- 高压氢气储存法:压力在500-1000MPa之间。
- 中压氢气储存法:压力在200-500MPa之间。
2. 低温氢气储存法低温氢气储存法是指将氢气储存在液氮或氦气中,以达到低温储存的目的。
这种方法的优点是储存密度高,可以降低氢气的运输成本。
但是,由于低温环境下氢气的化学反应性增加,因此需要使用专业的低温氢气储存设备来保证氢气的安全性。
根据储存氢气的介质不同,低温氢气储存法可以分为以下几种类型:- 液氮储存法:使用液氮作为储存介质。
- 氦气储存法:使用氦气作为储存介质。
- 气体储存法:使用其他气体作为储存介质,如二氧化碳、氩气等。
3. 液态氢气储存法液态氢气储存法是指将氢气储存在液态状态下,通常使用氢气液态储存罐。
这种方法的优点是储存密度低,运输方便。
但是,由于液态氢气具有较好的反应性,因此需要使用专业的液态氢气储存设备来保证氢气的安全性。
根据液态储存罐的材质不同,液态氢气储存法可以分为以下几种类型:- 不锈钢液态储存罐:使用不锈钢材料制造。
- 铝合金液态储存罐:使用铝合金材料制造。
- 石油气态储存罐:使用石油气态介质制造。
以上是几种常见的储氢方法及其分类,不同的储氢方法适用于不同的使用场景,可以根据具体需求选择相应的储氢方法。
储氢物理方法
储氢物理方法
储氢是指将氢气以某种方式进行存储，以便在需要时进行释放和使用。
物理方法是其中的一种储氢技术，主要包括以下几种：
1. 压缩储氢：将氢气压缩至高压状态下，使其体积缩小，达到更加紧凑的储存效果。
这种方法可以利用常规的压缩机和气瓶等设备进行操作。
2. 吸附储氢：利用特殊材料（例如活性炭、金属有机骨架材料等）吸附氢气，以实现储氢的目的。
这种方法具有较高的储氢密度和较低的储氢成本，但还需要进一步完善。
3. 液化储氢：将氢气冷却至极低温度下，使其液化，并通过液氢罐等容器进行储存。
这种方法可以获得非常高的储氢密度和较长的储存时间，但需要复杂的制冷系统和设备。
4. 固态储氢：利用特殊的氢化物或储氢合金等材料，吸收和释放氢气以实现储氢。
这种方法具有较高的储氢密度和较长的储存时间，但需要进一步完善其反应速率和循环寿命等问题。
总之，物理方法是目前比较成熟和广泛应用的储氢技术，可以满足不同的储氢需求和应用场景。
随着科学技术的不断发展和进步，相信物理方法在未来会有更加广泛和深入的应用前景。
固态储氢方式特点
固态储氢方式特点
固态储氢方式主要有以下特点：
1.高储氢密度：固态储氢材料具有较高的储氢密度，可以在相
对较小的体积中储存大量的氢气。
这对于提高储氢系统的能量密度和减小设备的体积尺寸非常有利。
2.稳定性：固态储氢材料通常具有较好的化学稳定性和热稳定性，能够在各种环境条件下长期储存氢气而不发生分解或失效。
3.可逆性：固态储氢材料可以通过物理或化学方法实现氢气的
吸附和释放，具有较好的可逆性。
这意味着可以通过外部的控制手段，实现对储氢材料中氢气的存储和释放，方便实际应用中的氢气交换。
4.安全性：相对于液态氢储存和压缩氢储存，固态储氢具有较
高的安全性。
固态储氢材料不易泄漏，且对于外界的冲击、摩擦和高温等条件具有较好的耐受性，降低了氢气在储存过程中的安全风险。
5.适用性：固态储氢方式可以适用于多种应用场景，如移动式
储氢装置、固定式储氢系统、储氢车辆等。
固态储氢技术的灵活性和高储氢密度使其成为氢能领域中备受关注的储氢方式之一。
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收稿日期： %..%G.+G!作者简介： 吕康乐， （ ， 男， 湖北黄石人， 浙江工业大学工业催 !"#%G ） 化专业在读硕士生， 工程师， 主要从事分析以及催化加氢的研究。
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反应热 （ 67 1 89: ）
& 列出了几种可能的有机储氢体系。可见萘（ !(,#*）
的理论储氢量和储氢密度均稍高于甲苯和苯，但在 常温下呈固态， 并且反应的可逆性较差； 乙苯、 辛烯 的储氢量不及苯和甲苯， 反应也并非完全可逆； 只有 苯和甲苯是比较理想的储氢材料。
表 ! 几种可能的有机储氢体系
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金属氢化物储存
由于氢化物中氢的浓度极高，因而通过形成金
属氢化物就可以把氢储存起来，再利用氢化物相变 的可逆性，在必要时就可以把储存的氢放出来加以 利用， 这种方法就叫金属氢化物储氢。目前， 储氢最 有效的方法是金属氢化物储氢。资源贫乏的日本早 在!"#$年就开始了“ 阳光计划” 。 “ 阳光” 计划， 是日本 最早、 长期、 综合的技术开发计划。 而开发氢能技术， 是“ 阳光” 计划的一部分。为开发金属氢化物储氢技 术， 他们对金属氢化物的性质进行了系统研究。 通过 对当时氢化物开发现状的分析，他们提出了开发氢 化物的目标。他们认为， 不同的能量变换场合， 对金 属氢化物特性有不同的要求。工业上， 储氢、 蓄热用 金属或合金的氢化物， 应具备以下条件： （ 吸氢量大； !）容易活化， （ 生成热要小， 蓄热用时， 应该 %）作储氢用时， 大； （ 分解过程中的平衡氢压差（ 滞后现 &） 吸 收 、 象） 要小； （ 具有恒定的平衡压 $）在很大的组成范围内， 力（ 平高线压力） 。 而且在做储氢用时， 室温附近的分 解压应为 %’&()*； （ 吸收和释放氢的速度快； +） （ 有效导热率大； ,）
行评述。指出： 把碳纳米材料和储氢合金两者的优势结合起来， 制备出新型的复合储氢材料将是一 个十分有理论意义和实际意义的重要研究课题。 关键词 储氢 氢能 有机液体 纳米碳管 纳米纤维
氢是一种洁净的可再生能源，因而世界各国都 很重视储氢技术的研究。氢除了可以以气态和液态 的形式储存外， 还可以通过金属氢化物、 有机物和吸 附的形式储存。
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（ 上接第! 页） 储氢合金的储氢性能优良， 但重量比容量仍显不足。而纳米碳 材料具有的储氢容量大、 重量轻、 原料来源丰富等优点。如何把碳纳 米材料和储氢合金两者的优势结合起来， 制备出新型的复合储氢材 料将是一个十分有理论意义和实际意义的重要研究课题。 参考文献
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有机物储存 0&1
!"#+年， 2/345)(6和7/38(9提出利用可循环液体
化学氢载体储氢的构想，开辟了这种新型储氢技术 的研究领域。
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有机液体氢化物储氢是借助不饱和液体有机物 与氢的一对可逆反应（ 即加氢反应和脱氢反应） 实现 的。 加氢反应实现氢的储存（ 化学键合） ， 脱氢反应实 现氢的释放。不饱和有机液体化合物做储氢剂可循 环使用。图(是这种储氢技术的示意图。 管是(//, 年代初发现的碳素家族成员。其理想结构 是由六边形碳原子网络围成的无缝、 中空的管体， 两 端通常由半圆形的大富勒烯分子罩住，直径在零点 几个纳米到几十纳米，长度则为几到几十纳米。根 据管壁碳原子层数的不同，可将其分为多壁纳米碳 管和单壁纳米碳管。由于单壁纳米碳管具有纳米尺 度的中空孔道，也被认为是以一种极具潜质的储气 材料@+A。 由于目前对纳米碳管的制备还停留在试验室阶 段， 难以制备大量的高纯度的纳米碳管供科学研究， 以对其进行结构表征、 性能测试。 中国科学院金属研 究所以成会明博士为学科带头人的科研小组开发出 图! 有机液体氢化物储氢示意图 烯烃、 炔烃、 芳烃等不饱和有机液体均可做储氢 材料， 但从储氢过程的能耗、 储氢量、 储氢剂、 物性等 方面考虑， 以芳烃特别是单环芳烃做储氢剂为佳。 表 一种可以半连续、大量制备单壁纳米碳管的等离子 氢电弧法（ 产量可达每小时( 克以上） ， 并对纳米碳管 的储氢性能进行了研究。 他们采用宏观数量的样品， 在室温及中等压力下，测定了单壁纳米碳管的质量 储氢容量（ 压力为(,兆帕、 纯度为//.///5 ） 。经过初 在中等 步预处理样品的初次储氢容量可达+.& 345 ， 压力下大约每两个碳原子可以吸附一个氢原子。采 用储氢样品量大， 而且吸氢在常温下进行， 更接近实 用条件，因而备受关注。循环储氢性能测试结果表 明：
金属氢化物的储氢含量虽然较高，但是金属储 氢自有其致命的缺点，即氢不可逆损伤。如钢中白 点、 高温氢腐蚀、 氢化物析出引起的弹性畸变、 氢化 物导致的脆性、 氢致马氏相变和氢沉淀等等。 当含氢 量较高的马氏体钢，贝氏体钢以及珠光体钢以一般 冷却速度冷到室温时就容易产生很多氢致小裂纹， 在轧材和锻件的横向或纵向剖面上可以看到象头发 丝那样细长的裂纹， 称为发裂。 如果沿着这些裂纹把 试样打断， 在断口上可以发现具有银白色光泽， 比较 平坦的椭圆形斑点， 称为白点。 断口上看到的白点的 直径一般为 ./!’’%/+**，偶尔也有大于 %/+** 的白 点 0!1。储氢过程中的氢不可逆损伤直接影响储氢金 属的使用寿命， 从而制约了该种方法的使用。
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分析结果初步推测氢分子在纳米碳管的中空管 道及碳管束间隙中的吸附是其储氢的主要机制， 而 储氢前处理和单壁纳米碳管束的晶格结构，包括碳 管的直径、 间距、 排列方式等， 是影响单壁纳米碳管 储氢容量的关键因素。 除了单壁纳米碳管可以储氢外，碳纳米纤维也 有良好的储氢性能
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。如中科院金属研究所的范
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吸附储存
实验研究表明， 准一维纳米碳材料， 包括纳米碳
管和纳米碳纤维， 具有优良的储氢性能， 但迄今氢在 其中的储存机理还不清楚， 仍处于探索阶段。 纳米碳
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月英等报道自制的纳米纤维具有约 (,345;;(&345 的储氢容量；清华大学的毛宗强等用自制的碳纳米 纤维进行高压吸附储氢研究，结果表明：在室温 下 ， 碳 纳 米 纤 维 的 储 氢 能 力 最 高 可 达 到 /.//345 ， 为目前常用的储氢合金2>BC- 的) 倍，显示出巨大的 应用前景。 （ 下转目次"）
可逆反应 储氢密度 理论储氢量 60 储氢剂 （ （ 0# 1 2 ） 345 ） 1 60#
（ 在前+ 次循环中样品的储氢容量基本保持不 (） 变、 *次 循 环 实 验 后 样 品 的 储 氢 容 量 降 为 初 始 值 的 循环过程中样品储氢量变化平缓， 无剧烈的跳 )"5； 跃式增减； （ &）用单壁纳米碳管储氢获得了较高的体积储 氢容量； （ %）常温常压下氢的释放量为储氢量的 ),5;;
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浙江化工%&&’ ， （ ： （ ’(） )）
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吕康乐 ! 国海光 ! 黄 隽" 摘 要
（ 浙江工业大学
!#化工学院， "#生物工程研究所， 杭州 $!%%!& ）