日本研发出可大幅降低燃料电池成本的纳米镍粒子储氢材料
纳米材料在储氢材料中的应用研究
纳米材料在储氢材料中的应用研究随着全球能源危机的日益严重，寻找新型的清洁可再生能源已成为全球人民的共同关注点。
其中，氢能源作为一种绿色、高效的能源形式，备受关注。
然而，氢能源的储存和运输一直是限制其广泛应用的主要难点之一。
传统的气体和液态氢储存方式在储存密度、安全性和可靠性等方面存在诸多问题。
近年来，纳米材料在储氢材料中扮演着越来越重要的角色，被认为是一种重要的氢储存方法。
本文将介绍纳米材料在储氢材料中的应用研究进展。
一、氢能源储存问题氢能源具有高效、清洁、环保等多种优点，是未来燃料的主要候选者之一。
然而，氢能源的储存和运输是目前亟需解决的问题。
传统的气体和液态氢储存方式存在容器体积大、储存密度低、易燃等诸多问题，因此被认为不是可持续的氢储存方法。
而化学吸附和物理吸附则是目前可行的氢储存方案之一。
二、纳米材料储氢原理纳米材料储存氢气的原理主要是物理吸附和化学吸附。
在物理吸附中，氢分子在纳米材料表面被吸附；而在化学吸附中，氢分子与纳米材料中的原子强烈相互作用，形成氢化物。
纳米材料的储氢密度与其表面积有关。
表面积越大，储氢量就越大。
因此，采用纳米材料作为储氢材料可以增加储氢密度，在保持储氢安全的前提下实现高效的储氢。
三、纳米材料在储氢中的应用研究1.金属有机骨架储氢金属有机骨架是一种由金属离子和有机配体组成的三维网状结构。
研究发现，金属有机骨架具有良好的储氢性能。
例如，Mg(OH)-BTB（BTB为2,3,6,7,10,11-三苯基二氮并[1,2-b:4,5-b']二嘧啶的缩写）材料具有较高的氢吸附容量和吸附热，是一种理想的氢储存材料。
2.纳米孔道材料储氢生物学家正在对许多纳米孔道材料开展深入研究。
目前，已开发出许多独特的纳米孔道材料，例如碳纤维、氧化锆等。
这些材料具有很高的表面积和孔体积，因此可以容纳大量的氢分子。
研究发现，一些材料，如MIL-101材料，可实现高达5.5 wt%的氢储存容量。
日东精工开发出不用粘合剂即可防松的螺丝
为 了突破 传统锂 电池 的储 电瓶颈 ，卡 尔斯 鲁厄技 术研究所 下属 的纳 米技术研 究所一直 在研 制一种能在 很 小 的 储 电单 元 内储 存 更 多 电 力的 全新 铁 碳 储 电材 料 。但 是此 前 这 种 材料 的 明显 缺 点 是 充 电 周期不 稳 定 ，在 电池多 次充放 电后储 电能力 明显下降 。为此 ，
美 国 科 学 家 日前 宣 布 研 发 出 了可 商 用 的 纳 米 发 电
可商用 的纳 米发 电机 问世
机。这种柔性芯片可依靠人体运动 ，如手指的压 力或脉
芯 片远程 供 电实 验设 备问世
美 国加州大学圣地 亚哥分校 的研 究人员 目前开 发 （ Ｉ 来为电泳实验供 电。 ＲＦＤ）
研 究 人 员 改 用 一 种 新 的 合 成 方 法 。他 们 用 几 种 原 始 材 随 着 智 能 大 屏 手 机 的 走 俏 ，手 机 的耗 电 量 也 越 来 越 大 ，很 多 用 户 都 体 会 了 一 天 一 充 电 的 痛 苦 。 臼前 ，
料 与一种锂盐 混合并加 热 ，由此生成 了一种带 有含碳 纳米 管的全新 纳米结 构材料 。这种方 法在纳米尺 度材 料上一举创建了储电单元和导电电路 。 研究人 员称 ，目前这种 稳定 的铁 碳材料 的储 电能 力 已达 到现 有储 电材料 的两倍 ，而且 生产工 艺简单 ，
过 ，这 时 螺丝 呈 粘 合 状 态 ，在 拆 卸 螺 丝 时 用 于 转 动 螺 变 ，该传感器具有可反复使用１ 万次 以上的耐久性 。另 丝 的 部 分 （ 字 孔 ）容 易损 坏 ，导 致 紧 固 成 本 大 幅 上 外 ，该传感器对于应变的响应性仅为１ｍｓ 十 ４ 。
升 。因此 ，新型 螺丝在公螺纹件 的镙纹牙形上进行 了 创新 。具体 而言 ，就 是利用对母 螺纹 件也较稳定 的形 状 ，使公螺纹件 的螺牙在不平处较 少的牙腹面上相 互 干涉 ，由此发挥稳定的防松效果。
日本第3期科学技术基本计划内容要点
日本第3期科学技术基本计划内容要点第二次世界大战后，日本政府曾确立“贸易立国”经济发展的基本战略，引进欧美的实用技术改造升级本国生产技术和产品质量，促进了本国经济的高速发展。
20世纪70年代末，日本政府提出“科技立国”战略，从单纯技术大国向科技大国发展。
由于当时日本的国家创新能力不足，发展后劲不强，所以1995年又提出“科技创新立国”战略，要把一个技术追赶型国家转变为科技领先型国家。
自1995年起，日本政府设立综合科学技术会议，成为日本首相的科技咨询机构和国家科技政策的最高决策机构。
该机构先后制定了第一期（1996－2000）和第二期国家科学技术基本计划（2001－2005），集中资源发展那些对国家与公众有重要意义的领域，不仅重视能源、制造业、社会基础设施以及前沿学科问题，而且将生命科学、信息与通信、环境、纳米技术与纳米材料放在首要优先地位。
从2005年开始，日本文部科学省开始规划、制定第三期国家科学技术基本计划（2006－2010）。
该计划继续实施科技创新立国战略，提出了日本未来发展的3个具体目标，使日本成为：●通过创造知识、运用知识为世界做出贡献的国家。
通过加强科学研究进行知识创新、运用新知识来解决社会、经济发展面临的各类问题，同时将这些知识向世界传播，解决人类共同面对的问题，提高世界各国对日本的依存程度。
●具有国际竞争力、可持续发展的国家。
通过创造高附加值的物品和服务、切实保证就业机会来提高日本以产业技术能力为代表的国际竞争力，通过保证持续发展提高国民生活水平。
●安全、稳定、生活质量高的国家。
维护老龄社会中的国民健康水平，减少灾害造成的损失，稳定供给食品、能源，协调地球环境与经济活动的关系，维护稳定的国际关系。
2006年3月22日，日本第53次综合科学技术会议议事公布了日本的第三期国家科学技术基本计划（决案）。
第三期国家科学技术基本计划设计了3个基本理念，6个大目标和12个中目标，并确定了62项战略重点科学技术。
2024年日本氢能产业深度分析报告
2024年是日本氢能产业的关键之年。
日本政府提出了一个宏伟的目标，即在2040年之前将氢能作为主要能源推广至社会各领域。
为实现这一目标，日本政府在2024年发布了《氢能战略》并不断加大对氢能产业的投资力度。
首先，日本政府在基础设施建设方面下了很大的功夫。
目前，日本拥有世界上最先进的氢能基础设施网络。
这些基础设施包括氢能源站、氢能源终端和氢能源供应网络。
它们能够有效地收集、储存和分发氢能，为各个领域的氢能使用提供了可靠的支持。
其次，日本政府正在积极推动氢能技术的研发和商业化。
日本的氢能技术主要包括氢燃料电池、氢能储存和氢能传输技术。
氢燃料电池是最重要的氢能技术之一，被广泛应用于汽车、家庭能源系统和工业能源系统等领域。
日本的汽车制造商一直是氢燃料电池汽车的领先者，推动了氢能汽车的商业化。
此外，日本还加大了对氢能产业的金融支持力度。
日本政府通过提供贷款和补贴等形式，鼓励企业和个人投资氢能产业。
此外，日本政府还设立了专门的基金来支持氢能研发和示范项目。
这些金融支持措施为氢能产业的发展提供了强有力的保障。
然而，日本的氢能产业还面临一些挑战。
首先是成本问题。
目前，氢燃料电池汽车的价格较高，且氢能源的生产和分配成本较高，使其在市场上的竞争力受到限制。
其次是氢能基础设施的不足。
虽然日本在基础设施建设方面取得了一定的成就，但仍面临着基础设施不完善和覆盖不到位的问题。
最后是缺乏公众的认可和接受。
虽然日本政府一直在推广氢能，但公众对氢能源的认知和接受程度仍相对较低。
综上所述，尽管日本的氢能产业取得了一定的进展，但仍面临着一些挑战。
在未来，日本政府需要进一步加大对氢能产业的支持力度，通过降低成本、完善基础设施和提高公众认知度，推动氢能产业的发展。
同时，日本企业也需要不断创新，开发出更先进、更高效的氢能技术，为氢能产业的发展注入新的动力。
在各方的共同努力下，相信日本的氢能产业有望取得更加突破性的发展，为实现可持续能源转型做出重要贡献。
日本GS汤浅公司开发燃料电池用氢新制法
维普资讯
２０ 年 第 ４ ０６ 期
氢气的 ｃ 含量低于 ｌｐ 。燃料除甲醇以外还可 以用 乙醇 、异丙醇等 。 ０ ｐｍ
电池结构 为；电解质膜是氢离子交换膜 、燃料极是碳纸、燃料极催化剂是铂／ 钌为载体 的碳 、空气极是碳纸、空气催化剂是铂为载体的碳 。电极面积为 ６ ．ｃ 电池的反应温度 ０ ８ｍ的 为 ５ ℃，当甲醇水溶液燃料的浓度为 ３ 、空气供应量为 ５ｍ ／ ｉ 时，ｌｉ 最多可产生 ８ｌ ０ ％ ０ ｌｍ ｎ ｍｎ ｍ
丝。
（ 晓燕 章
摘译 ）
日本 Ｇ Ｓ汤 浅公司开发燃料 电池 用氢 新制法
日本 Ｇ Ｓ汤浅公司开发 出在 １０ ０＂ Ｃ以下将甲醇变成氢气的方法。该方法是向结构 与直接
甲醇燃料电池 （ＭＣ 完全相 同的电池的燃料极提供 甲醇水溶液 ，向空气极提供空气 。由于 ＤＦ ） 空气 的供应量减少至 以前 的 １１ ，因此可 以在 ｌＯ ／０ Ｏ＊ Ｃ以下使 甲醇在燃料极进行 电化学分解 ， 产生氢气。新方法的主要特征是可在 ３～ Ｏ ０９ ℃低温制氢，不需要从外部供应电能。并且生成
氢气 。产生气体的成分 为：Ｈ ８％ ０ １９ ０ｌｐ ２ ２ ，ｃ２ ３ ，Ｃ ｐ ｍ以下，Ｎ １ ， ０ ３ ，其余为水蒸汽 。 ６ ％ ．９ ６ 作为氢气制造技术 已知的有将水蒸气或氧气部分氧化生成氢气的 “ 改质法 ” 。由于该方 法必须在 １０ ５ ℃以上进行 ，因此存在启动 、停止所需时间较长及难于小型化的问题。另外， 用这种方法制造的气体含有百分之几的 ｃ 。如果将这种气体直接供给 固体高分子燃料 电池 Ｏ （ ＥＣ ，会导致电池的电极催化剂性能下 降，因此必须加装 ｃ 去除装置。 ＰＦ ） ０
层涂覆 。 无喷嘴超声喷雾器 由三个元件构成： 一个超声波振子， 一个 电压调节超声波功率发生器 和一个独立的液体分散器 。超声波振子以固定频率工作，在喷雾头顶端产生最大振幅振荡 。 超声波振子由换能器和喷雾头构成 ，它们在 同一频率下工作。 换能器 由圆盘状压电元件构成， 该元件夹于筒状钛前部和钢制后部之间。 换能器将高频 电能转换成高频机械能。
镍氢电池负极贮氢合金的研究进展
镍氢电池负极贮氢合金的研究进展
镍氢电池负极贮氢合金主要包括氢化镍、贮氢合金、复合合金等。
氢化镍是最早使用的负极材料之一，具有较高的储氢容量和较低的价格，但其循环寿命较短，容易产生结构性变化引起容量衰减。
贮氢合金是指由一种或多种金属元素与氢元素形成的化合物，具有较高的储氢容量和较长的循环寿命，但其价格较高。
复合合金是指将氢化镍与贮氢合金按一定比例混合而成的合金，具有综合性能较好的优点。
镍氢电池负极贮氢合金的结构与性能影响着电池的储氢容量、循环寿命等关键参数。
合金中的金属元素和氢元素形成了特定的晶格结构，决定了合金的储氢容量。
合金的晶格结构还决定了合金的巨观性能，如电导率、力学性能等，这些性能对电池的放电特性和循环寿命起着重要影响。
为了提高镍氢电池的性能，研究人员一直在努力改进和优化负极贮氢合金。
通过改变合金中的金属元素的配比和添加适量的合金元素，可以调节合金的晶格结构和储氢容量，从而提高电池的性能。
优化负极的微观结构和纳米粒度也是提高电池性能的重要途径。
研究人员通过采用高能球磨、溶胶凝胶等方法，可以制备出具有较高储氢容量和较好循环寿命的负极贮氢合金。
镍氢电池负极贮氢合金的研究进展对镍氢电池的性能改善和应用前景具有重要影响。
通过改进和优化负极贮氢合金的结构和性能，可以提高镍氢电池的储氢容量和循环寿命，推动镍氢电池在可再生能源领域的应用。
日本名古屋大学研发出制备碳纳米管新方法
Ｐ Ｖ Ａ 胶 作为 电解质 和 隔膜 ，成 功研 制 出具 有超 强伸 缩性 、
高 集成度 的超级 电容器 （ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ）的储能装 置 ，用 于弥 补 弹性 电子 产 品急 需的 能量 来 源。该研 究 工 作发表 在
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ 上。
望升 至 ３ ． １ ２ Ｘ １ ０ 美元 。在未来 几年 中 ，对氧 化镁纳 米粉 体
这样 的设 计使得 即使在 １ ２ ０ ％的拉 伸 张力 作用 下 ，电容器 的 材料 的需求主要来 自 耐火材料行业 ，其次为建筑和陶瓷行业 。
性能 也不 会发生改变 ，并且在受到 １ ４ ０ ％的反复拉伸应变时 ， 预计 ２ ０ １ ３～２ ０ １ ８年 ，氧化 镁在 耐火材料 行业 的收益复合 年
代现行 的 Ｉ ＴＯ触摸 屏 ，成本 降低约 ３ ０ ％ 左右。每 年 ３万平方
米 的石 墨烯薄膜 约可 以生产 １ ０多万片手机触摸屏 。
目前 ，研发 团队 已突破 了石 墨烯薄膜 应用于 中小 尺寸手
机 的触摸工艺 ，实现 了石 墨烯薄膜材料和现有 Ｉ ＴＯ模 组工艺 线的对接 ，正积极联合 上下游企业 、行业协会 、各地 标准 院
环 ，将在能 源存储 、生 物探针 、催化 以及纳 电子学 、纳光子 墨烯薄膜 生产线正式投 产。常州二维碳 素科技公 司的研发 团
学 取得更加广泛而重要的作用 。
队率先 成功地将石墨烯 薄膜应用于 手机 电容 式触摸 屏 ，并实 现石墨烯触摸屏手机小批量生产 。 据介绍 ，柔韧性 、透 光性能 良好 的石墨烯触 摸屏可 以替
０ １ １年全球氧化镁纳米 粉 的力 学和 电学性 能，其 电导率 即使 在 １ ４ ０ ％的拉伸条 件 下仍 全球氧化 镁纳 米粉体报告 中指 出，２ ． ８ ３ ×１ ０ 美元 ，到 ２ ０ １ ８年该数字 有 然能够保持不变 。研究人员利用制备好的碳纳米膜作为 电极 ， 体材料 的需求量总额为 １ 选择可形变的机高分子 ｐ ｏ ｌ ｙ ｖ ｉ ｎ ｙ ｌ ａ ｌ ｃ ｏ ｈ ｏ ｌ（ Ｐ ＶＡ）胶隔膜 ，
日本科学家发现纳米多孔负极材料可将锂离子电池功率密度提高数十倍
同时 ，该担 载 纳米金 还可 以催化 脂 肪族 胺与 二氧化 碳 反应 制备相 应 的二取 代脲 ，避 免了 以往过程 中化学 计量脱 水剂 的使 用 。
。
德国研究人员研制 出硬度超过普通钻石的超硬度纳米材料 德 国拜 罗伊特 大 学的科 学家研 制 出一种 新型 碳纳米 材料 ， 硬度超 过 了普通 钻石 。 了 其 为
制造这种材料 ，德国科学家对 “ 布基球 ” 进行了高温高压处理。处理过程中，他们将压力控 制在 ２０个标 准大气 压 ， 同时将温 度升 高到 ２ ２ ℃ 。随 后 ，通过 一种 名为 “ 石对顶 砧容 ０ ２６ 钻 器 ” 仪器 ， 的 对得 到 的新材 料进行 了测 量 。当该 仪器上 的两 颗普 通钻 石夹 住并 挤压 该材料 时 ， 研 究人 员使用 同步 加速器 来研 究材 料 的结构 。 专家 发现 ，这 种新材 料 的密度 比普 通钻 石 高 ０ ３ ，强度超 过 已知 的任何 一种 材料 。该 ．％ 材料 在高 温下 非常 稳定 ，可 以在打 磨和 深度 钻探领 域代 替普 通 钻石 ，具有广 泛 的工业 应用 前
日本科学家研制出太阳能转换效率量高的有机薄膜太阳能 电池 日本产业 技术 部综 合研 究所 研制 出全 球太 阳 能转换 率最 高 的有 机 薄膜太 阳能 电池 ， 其转 换 效率 已达 到现 有有机 薄 膜太 阳能 电池 的 ４倍 。 新型有 机 薄膜太 阳能 电池 在 原有 的 ２层 有机
’用 。
这 种铝 板 在大货 车 与卡 车板 材用 途 方面 已经通过 用户 的检 测 实验 。 后 ，该公 司准备 向 今 机 电、运 输 、建 筑 等各种领 域 的用户 ，提 供彩 色铝板 的无 铬产 品方 案 。
日本科学家发现纳米多孔负极材料可将锂离子电池功率密度提高数十倍 日本 产 业技术 综合 研究 所 的科学 家发现 ， 通过 在 负极 中采 用微细 管 结构 的材料 ，可将 锂 离 子充 电电池 的功率 密度提 高数 十倍 。 极采 用的 材料 是．结 晶性金属 氧化 物 复合纳 米 多孔 负 “ 材料” 。其结 构 由直径 Ｓ ＮＭＰ左 右 的微 细 管规则 地排 列而 成 ，通 过 这种微 细 管 ，不仅 锂离 子 与 电解液 能够 容 易地流 向电极 内部 ，而且还 具有 增大锂 离 子吸 附 的表面 面积 的作 用 年 第 ８ ０６ 期
铂镍正八面体让燃料电池省铂90%
可 以在 低压 状 态下 吸 附储 存氢 气 。此项 技 术可 大 幅减轻 电池重 量 、降低 成 本 、增加 容 量 、并
提 高 电池 的安 全性 ，对 推 动燃 料 电池 实用化 迈 出重 要一‘ 步。
研 究人 员使用 有机 溶 剂将 镍 的化合 物溶 解 ，然 后重 新还 原 成特 殊 结构 的镍 粒子 。新 的镍 粒 子 比普通 镍 的原 子 结构 更加 紧密 ，常 压状 态 下 ，吸存 氢气 能 力与 钯持 平 。而 以往 情况 下 ， 需 要在 ６ ０ ０ ０高压 的条 件下 ，镍 才 可 以作 为储 存 氢气 的材 料 。 之 前 ，科 学家 大 多尝试 将 钛 、铌 等 的合 金 或者钯 、钒作 为燃 料 电池 的储 氢 材料 ，但 面 临 的课题 是钯 等 材料 的重量 重 、价格 昂贵， 致使 燃料 电池成 本居 高 不下 。而镍 的重 量 相 当于钯 的一半 ，价格 也 只 是其千 分 之一 。标 准 的燃 料 电池 车行 驶 ５ ０ ０ ｋ ｍ一般 需要 ５ ｋ ｇ的液 氢 ，所 需 氧 气罐 的 目标重 量 是 ｌ Ｏ Ｏ ｋ ｇ ，而京 都 大学 的此 项技 术可 以将 氢气 罐 重量 控 制在 １ ２ ０ ｋ ｇ左右 。 中 国有 色 网 。同时 ，该 技术 也避 免 了使 用高 压储 氢 带来 的 巨大 安全 问题 。为此 ，如 果此 项技 术 能够 得 以应 用 ，将 对 燃料 电池 车 实用 化有 重要 意 义 。
新型催化剂可使氢燃料电池成本降八成
韩 开 发 出 人 工 台 作 用 技 木
据 相 关 媒体报道 ，
韩 国科 学 技 术 院 利 用 纳 米 材 料 成 功 研 发 出 人 工 光 合 作 用 技 术 。 研 究 人 员仿效 自 然 界 的光 合 作 用 ，利 用 纳 米 大 小 的光 感 应 材 料 将 光 能转 换 成 电 能 ， 由此 产 生 氧 化 还 原 酶 反 应 。这 种 人 工 光 合 作 用 技 术 有 望 成 为 绿 色 生 物 工 程 研 发 的 开 端 ， 凭 借 该 技 术 能 够 利 用 太 阳 能 生 产 具 有 高 附加 值 的 各 种 精 密 药 品 。
可将贵星属用量循霍 最缈硇纳米漉 雕 营 嘲 化 学 反 应 成 本
据 海 外 媒 体 报 道 ， 日本 东 北 大 学 开 发 出 了将 贵 金 属 用 量 抑 制 在 最 小 限度 的 纳 米 多 孔 复 合 金 属 。 有 望 廉 价 地 用 于 高 性 能 催 化 剂 和 生物 传 感器 材 料 中 。 此 次 采 用 金 （ ｕ 进 行 Ａ ） 了 实 验 ， 还 可 用 白 金 （ ｔ 等 其 Ｐ） 它贵金属 。
（ 龙 斌 ）
纳 米 粒 子 会 恢 复 其 原 来 的形 状 ， 并 保 持 其 化 学 特 性 ，使 其 可 以被 再 利 用 。 研 究 人 员 认 为 ，该 方 法 具 有 很 大 的 潜 在 应 用 价 值 ，利 用 纳 米 粒 子进 行 加 工 制 造 将 不 再 昂贵 无 比 ，这 将 快 速 推 动 纳 米 技 术 在 新 一 代 太 阳 能 电池 、柔 性 电 子 显 示 屏 等 领 域 的 应 用。 （ 兵） 王
降 低 ８ ％ ， 相 ０ 关 研 究 成 果 发 表 在 近 期 《自 然 ・化 学 》 杂 志上 。 研 究 人 员 将 铂 与 铜 混 合 ， 然 后 从 铂 铜 合 金 中 去 除 部 分 铜 ， 形 成 直 径 只 有 几 纳 米 的 球 状 铂 铜 催 化 剂 颗 粒 ，这 种 球 状 铂 铜 颗 粒 里 面 是 铜 ，外 壳 是 只 有 几 个
日本“氢空气燃料电池”有望3年后实现实用蓄电量达锂电池5至10倍
600 MW超临界汽轮机通流改造效果及适应性分析 第47卷2019年第3期3）闭冷水系统：闭冷水温最高36℃左右，小于40℃的设计正常值，闭冷水母管压力0.65MPa，与改造前接近。
闭冷泵电流84A，小于额定电流93.1A。
4）循环水系统：循泵单台运行，电流145A左右，小于额定电流183A。
循泵各参数均在限额范围内。
5 结束语从试验结果来看试验机组高、中压缸效率均有所提升，热耗率有所降低，机组标准发电煤耗和标准供电煤耗显著降低，分别为7.51 g/ kWh、8.17 g/kWh。
改造后的标准供电煤耗为295.72 g/kWh，已符合国家《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》中规定的技术要求。
利用先进的汽轮机通流设计技术，对机组进行增容提效技术改造，在保证机组长期安全稳定运行的前提下，实现节约成本、降低能耗以及提高机组20MW出力的目标。
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镍氢电池负极贮氢合金的研究进展
镍氢电池负极贮氢合金的研究进展镍氢电池是一种重要的二次电池，具有高能量密度、长循环寿命和环保等优点。
负极是决定电池性能的重要组成部分，而负极中的储氢合金则是决定电池储氢性能的关键。
储氢合金是一种具有储氢能力的材料，主要由氢化物、氢化物插层化合物和金属基底组成。
负极中的储氢合金会在充放电过程中吸收和释放氢气，从而实现电能和氢能的转换。
目前，钴基和钛基镍氢储氢合金是常用的镍氢电池负极材料。
钴基合金具有较高的储氢容量和循环寿命，但价格较高；钛基合金则具有较低的成本和较高的储氢速率，但储氢容量和循环寿命相对较低。
研究者们致力于寻找新的储氢合金材料，以提高镍氢电池的性能。
近年来，有关镍基、镍铁基和镍钛基合金的研究受到了广泛关注。
这些合金具有较高的储氢容量、较长的循环寿命和较低的成本。
镍基合金可以通过合金化改善其储氢性能，如通过添加稀土元素、过渡金属元素和其他合金元素来调节合金结构和电子结构。
镍铁基合金具有较高的储氢容量和较长的循环寿命，可以通过改变合金成分和微观结构来优化其性能。
镍钛基合金则具有较高的储氢速率和循环稳定性，可以通过合金化改善其结构和储氢性能。
还有一些新型储氢合金材料在镍氢电池中的应用逐渐被研究。
纳米合金材料、过渡金属化合物和碳基材料等，它们具有较高的储氢容量、较好的循环稳定性和较低的成本。
研究者们通过改变材料的合成方法、结构设计和储氢机制等方面的研究，不断优化这些材料的性能。
镍氢电池负极贮氢合金的研究进展取得了较大的突破，新型储氢合金材料的应用为提高镍氢电池的性能提供了新的途径。
今后，研究者们将继续深入研究负极材料，进一步提高镍氢电池的储氢性能和循环寿命，以满足不断增长的能源需求。
利用纳米技术改善燃料电池性能
利用纳米技术改善燃料电池性能
燃料电池作为一种清洁高效的能源转换技术，一直备受关注。
然而，
其在商业应用中依然存在着一些挑战，例如低能量密度、高成本、短寿命等问题。
为了克服这些问题，近年来，科研人员开始探索的途径。
纳米技术作为一种前沿的科技手段，具有调控材料性能、提高反应速率、增加表面积等优势，被广泛应用于燃料电池领域。
通过纳米技术，可以实现对燃料电池材料的精细化设计和调控，从而提高其性能和稳定性。
比如，采用纳米材料作为催化剂，可以显著提高氧还原反应速率，从而提高燃料电池的效率。
此外，纳米材料的高比表面积和优异导电性能，也有助于提高燃料电池的能量密度和循环寿命。
另外，纳米技术还可以帮助解决燃料电池中存在的一些问题，比如氧
化物材料的稳定性、金属材料的耐腐蚀性等。
通过将纳米技术引入到燃料电池中，可以有效地改善材料的耐用性和稳定性，从而延长燃料电池的使用寿命。
除了作为催化剂和材料的应用，纳米技术还可以用于提高燃料电池的
传质性能和电化学性能。
比如，采用纳米多孔结构设计燃料电池电极，可以增加充电和放电过程中的离子扩散速率，从而提高燃料电池的输出功率。
此外，利用纳米技术在电解质膜中引入导电纳米材料，可以提高其导电性能，减小电压损失，提高燃料电池的工作效率。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，纳米技术在燃料电池领域有着广阔的应用前景，可以显著提高燃料电池的能源转化效率和稳定性。
未来，随着纳米技术的不断发展和完善，相信燃料电池将会迎来更加广阔的发展空间，成为清洁能源领域的重要组成部分。
储氢材料镧镍合金原理
储氢材料镧镍合金原理宝子们！今天咱们来唠唠一个超酷的东西——储氢材料镧镍合金。
你可能一听这个名字就觉得好高大上，好像离咱们生活很远似的，但其实呀，这里面的原理可有意思啦。
咱先来说说氢气这玩意儿。
氢气可是个好东西呢，它特别轻，就像个调皮的小精灵在空中飘来飘去的。
而且呀，它还是一种超级清洁能源，燃烧之后就变成水了，对环境可友好啦。
但是呢，氢气这个小调皮很难被抓住，它特别容易跑掉，就像个不听话的小孩子，你要是想好好利用它，就得想个办法把它储存起来。
这时候，咱们的大英雄镧镍合金就闪亮登场啦！镧镍合金就像是一个神奇的小房子，专门给氢气这个小调皮住。
那它是怎么把氢气抓住的呢？这就涉及到它的微观结构啦。
镧镍合金的原子排列就像是精心设计的小格子，这些小格子有很多小空隙，就像是一个个小房间。
当氢气靠近这个镧镍合金的时候，就好像氢气小调皮看到了这些可爱的小房间，忍不住就想钻进去。
氢气分子呢，就会分解成氢原子，然后这些氢原子就会一个个地钻进镧镍合金的小格子里。
这个过程呀，就像是小蚂蚁找到自己的小窝一样，氢原子在这些小格子里可舒服啦，它们和镧镍合金的原子之间还会产生一些特殊的相互作用呢。
你可以想象一下，镧镍合金就像一个热情好客的主人，张开怀抱欢迎氢气这个小客人。
而且呀，这个过程是可逆的哦。
当我们需要氢气的时候，只要稍微给点条件，比如说改变一下温度或者压力，住在小格子里的氢原子就会像睡醒的小宝贝一样，又重新组合成氢气分子，然后从这个小房子里跑出来啦。
这是不是很神奇呢？这个镧镍合金储存氢气的能力还很强呢。
它就像一个超级大的氢气仓库，可以储存很多很多的氢气。
这对于氢气的广泛应用可太重要啦。
比如说在氢燃料电池汽车里，如果没有这么好的储氢材料，汽车就没办法带着足够的氢气跑起来呀。
镧镍合金还有一个很有趣的特点，它就像一个有魔法的小盒子，在储存氢气的过程中，它的一些物理性质还会发生变化呢。
就好像它在和氢气玩耍的过程中，自己也变得不一样了。
氢田时代 镍基材料
氢田时代镍基材料
氢田时代：镍基材料的未来
随着科技的不断进步，氢田时代已逐渐成为我们生活中不可或缺的一部分。
而在这一时代，镍基材料成为了最具有前景的材料之一。
它们不仅具有优异的耐腐蚀性和高温性能，而且还可以通过各种方式进行加工和制造，以满足不同领域的需求。
在电动汽车领域，镍基电池成为了一种重要的选择。
相较于传统的铅酸电池，镍基电池具有更高的能量密度和更快的充电速度。
这意味着电动汽车可以拥有更长的续航里程和更短的充电时间，从而提高了使用便利性。
同时，镍基电池的寿命也更长，减少了更换电池的频率和维护成本。
除了电动汽车领域，镍基材料在能源储存和可再生能源领域也展现出了巨大的潜力。
镍基电池的高能量密度和长寿命使其成为大规模能源储存的理想选择。
通过将大量的可再生能源储存起来，我们可以更好地平衡电网负荷，减少对传统能源的依赖，并实现可持续能源的发展。
此外，镍基材料在航空航天和军事领域也得到了广泛应用。
由于其出色的耐高温性能和强度，镍基合金被广泛应用于制造飞机和火箭等高技术设备的结构部件。
这些部件需要在极端条件下工作，因此需要具备出色的耐久性和可靠性。
而镍基合金正是满足这些需求的理想材料。
总的来说，氢田时代为镍基材料的发展提供了广阔的舞台。
随着科技的进步和应用领域的不断拓展，镍基材料将在未来的发展中发挥越来越重要的作用。
它们将继续为我们带来更多的便利和创新，推动社会的可持续发展。
纳米结构电池材料可降低电动汽车电池成本
纳米结构电池材料可降低电动汽车电池成本北京有一家新创公司，名为五河公司（Wuhe），正在制作电极材料和电池，可以降低电动汽车的成本。
该公司使用纳米结构作为电池材料，就像其他最新的纳米结构一样，这种材料可以传输大量爆发的电力，这是加速所需要的，同时可以保持能量存储容量。
但五河公司的进展也使这种材料更容易使用，胜过类似的电极材料，结果是，可以降低电池单元制造成本10％。
电池组是电动汽车上最昂贵的组件，如泰斯拉跑车（TeslaRoadster）和日产Leaf（NissanLeaf）都是这样。
这一成本不是使电动汽车太昂贵，大多数人买不起，就是促使汽车制造商采用小型电池组，限制了汽车的行程。
为了降低电池成本，提高其性能，五河公司创办者，中国科学院化学教授于郭郭（Yu-GuoGuo），开发了新的，低成本的方式，提高锂铁磷酸盐（lithium-ironphosphate）的性能，这是一种领先的锂离子电池电极材料，他也开发了其他有前途的电极材料。
通常情况下，锂铁磷酸盐的电导率过低，不能使用。
这一电导率可以提高，只需把它研磨成极其精细的纳米粉末，就像一些公司如A123系统公司（A123Systems）所做的。
由于这种粒子很小，电子或锂离子这两者都必需产生电流，因而就可以很快地进出它们。
但是，这种粉末很难使用，会提高制造成本。
于郭郭的解决方案是集成磷酸铁（iron-phosphate）纳米粒子，它们更容易密集堆积，不太可能变成在空气中传播，但是会保留高导电性。
他没有提供精确的细节，但他说，这项技术是基于他早期发表的一些作品。
这项工作的一个例子中，他把纳米颗粒嵌在多孔碳（porouscarbo）制成的较大颗粒中。
碳导电性好，而微孔容纳电解质材料，传导锂离子很好。
华南理工大学研究成果有望大幅降低燃料电池成本
华南理工大学研究成果有望大幅降低燃料电池成本
佚名
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2013(37)6
【摘要】以华南理工大学化学与化工学院博士生彭洪亮为第一作者的研究论文《具有石墨烯结构的铁、氮同时掺杂高性能碳基燃料电池催化剂》，近日在《Scientific Reports》上发表。
【总页数】1页(P899-899)
【关键词】华南理工大学;燃料电池;研究成果;成本;研究论文;化工学院;大学化学;博士生
【正文语种】中文
【中图分类】O6-4
【相关文献】
1.Ticona推出新型塑料燃料电池,大幅降低生产成本 [J], 庞晓华
2.创新燃料电池纳米催化剂大幅降低成本 [J], 盖世汽车;WN351
3.日本研发出可大幅降低燃料电池成本的纳米镍粒子储氢材料 [J], 无
4.日本研发出大幅降低燃料电池成本的纳米镍粒子储氢材料 [J], 无
5.新技术助甲醇燃料电池大幅降低成本 [J],
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日企推出染料敏化太阳能电池新材料成本降一半
日企推出染料敏化太阳能电池新材料成本降一半
无
【期刊名称】《功能材料信息》
【年(卷),期】2012(9)4
【摘要】Tateyama Kagaku Industry Co.已研发出一种用于染料敏化太阳能电池（Dye Sensitized Solar Cell; DSSC）正极的新材料，除可取代目前价昂白金（价格为1／100）而使太阳能电池成本降低一半之外，也拥有适用弯曲表面的优点。
报导指出，此种新电池材料是由碳奈米管与纤维素添加剂混合而成，具有与白金电极相同的高导电能力，预计一年内便可量产供货。
【总页数】1页(P64-64)
【作者】无
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM914.4
【相关文献】
1.三菱化学研发碳纤维新材料成本可降一半 [J], ;
2.三菱化学研发碳纤维新材料成本可降一半 [J], ;
3.三菱化学研发碳纤维新材料成本可降一半 [J],
4.三菱化学研发碳纤维新材料成本降一半 [J],
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以及金 量 子点 实现 量 子隧穿 效应 ，制 造 出 了没 有半 京 都 大学北 川宏 教授 和小 林浩 和副 教授 研发 出
导体 的晶体管 。该 成果有 望开启 新 的电子 设备 时代 。 密 歇 根理工 大 学 的物理 学家 叶跃 进 （ 音译 ） 领 导 的 团 队 同橡 树 岭 国家 实 验 室 （ Ｏ Ｒ ＮＬ ） 的科学 家 们 携 手合 作 ．在 室温下 让量 子点 一 氮化 硼碳 纳米 管两 端 的电极 通 电 。电子非 常精 确地 从一 个量 子 点跳 到 另
关 论文 发表 在《 自然 》 杂 志上 。 该 研 究领 导者 、密 歇根 大学 机械 工程 和 材料 科
为 了制造 出磷 化镍 纳米 粒子 ，研 究 团 队使 用 经 济 上可行 的金属盐 进行 试验 。他们让 这些 金 属盐 在 溶剂 中溶 解 ， 并朝其 中添加 了另 外一些 化 学元 素 ， 然 后 加热 溶液 ． 最终 得 到 了一 种 准球形 的 纳米粒 子 ， 而
系。 这是 从 热到 电之 间 的转变 。” 来 源： 物理 学 家组织 网
他 也 由储量 丰 富 的元 素组 成 的催化 剂 ，甚 至其 他更
好 的催 化 剂 。 ” 美 国 国家科学 基金 会 和美 国能 源部对 该研 究 提供 了资助 。
来源 ： 《 科 技 日报》
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美 国宾 夕 法 尼亚 州 立 大学 化 学 教授 雷 蒙 德 ・ 萨
一
个 由美 国密 歇根 大学 等单 位研究 人 员组 成 的
克领 导 的研究 团 队发现 ，由储量 丰 富且廉 价 的磷 和 镍构 成 的磷化 镍纳 米粒 子可 以成 为制 氢 反应 的催 化 剂， 为该 反应 提速 ， 最新 研究 将让 更廉 价 的清 洁 能源
技 术成 为可 能 。相关论 文将 发 表纳 米级 的“ 温 度计 ” 能 从 原子 尺 度测 量热 散逸 ，并 首次 建立 了一 种框 架来 解 释纳 米 级 系统 的热散 逸 现象 。 这 一成 果 为开 发体积 更 小 、 功 能 更 强 的 电 子设 备 扫 除 了一 项 重要 技 术 障碍 。 相
无 法真 正 掌控 原子 级设备 ，我们 的研 究首 次揭 示 了
这一领 域 。 ” 雷迪说 ： “ 我们 的研 究还 进一 步证 实 了物
理学 家列 夫 ・ 朗道 提 出的热 散逸 理论 的有 效性 ， 并 深 入 理 解 了热 散 逸 和 原 子 尺 度 的 热 电 现 象 之 间 的关
一
了新 型纳 米镍 粒子 。它 可 以在低 压状 态下 吸 附储存 氢气 。此 项技 术可 大 幅减轻 电池 重量 、 降低 成本 、 增
加 容量 、 并提 高 电池 的安全 性 ， 对 推动 燃料 电池 实 用
化 迈 出重要 一 步 。 研究 人 员使 用有 机 溶剂 将 镍 的化 合 物 溶 解 ， 然 后重 新还 原成 特殊 结构 的镍 粒子 。新 的镍 粒子 比普 通镍 的 原子结 构更 加 紧密 ， 常压 状态下 ， 吸 存 氢气 能 力 与钯 持平 。而 以往情 况下 ， 需要 在 ６ ０ ０ ０高压 的条 件下 ， 镍 才可 以作 为储存 氢气 的材 料 。 京都 大学 的此 项技 术 可 以将 氢 气罐重 量 控制在 １ ２ ０ ｋ ｇ 左右。 同时 ，
非 完 美的球 形 ， 因此 拥有 一些 平 的暴 露 的边 角 。 萨克 解 释道 ： “ 纳米 粒 子个 头 小 ， 但 表 面 积很 大 ， 而且 ， 暴
学 与 工 程 副教 授普 拉 姆 德 ・ 雷迪说 ： “ 目前 晶体 管 已 经达 到极 小量 度 ， 在２ ０或 ３ ０纳米 级 别 。 如果 该行 业
而 新设 备 则可 以在 室温 下工作 。
来 源： 《 科 技 日报 》
该 技 术 也 避 免 了使 用 高 压储 氢 带 来 的 巨 大 安 全 问
题 。为此 ． 如果 此项 技术 能够 得 以应用 ， 将对 燃 料 电
池车 实用 化有 重要 意义 。
来源： 科 技 部
磷 化镍 纳米 粒子 可为 制氢 反应提 速 纳 米温 度计 可揭 秘原 子尺 度热 散逸
继续按 照 摩尔 定律 的速 度 发展下 去 ，线路 中晶体 管
体积 缩 小 的速度 是其 密度 的两 倍 ，如此 离原 子 级别 已经不 远 。最重 要 的事情 就是 要理 解热 量 散播 和设
备 电子 结 构之 间 的关 系 ． 如 果缺 乏这 方面 的知 识 ， 就
露 的边缘 上有 大量 的点 可 以为制 氢反 应 提速 。 ” 萨 克 说： “ 纳 米粒 子技 术有望 让 我们 获得更 廉 价且 更环 保 的能源 。我们 打算 进 一步改 进 这些 纳米 粒子 的性 能 并 厘清 其工 作原 理 。最新技 术 有望 启发 我们 发 现其
个量 子点 一 一这就 是量 子 隧穿效 应 。 叶跃进 的金
～
纳 米管设 备 的秘 密 就在 于“ 小” ： 其 仅有 １ 微 米长 、
２ ０纳 米 宽 。叶跃进 团队利 用这 一设 备制 造 出了一 种 晶体 管 ， 其 中没 有半 导 体 的“ 身影 ” 。 叶跃 进表 示 ： “ 这 种设 备 的稳定 性非 常好 。 ” 密歇 根 理工 大学 的物理 学 家 约翰？ 雅 什查 克 为新 的 晶体 管研 究 出了理论 框 架 。 他 表示 ．此 前也 有其 他科 学 家利 用量 子隧 穿制 造 出 了晶体 管 ， 但这 些设 备 只 在液 氦温 度 （ ４ ． ２ Ｋ） 下 工作 ，