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储氢材料

;*;;氢能：多元化、可持续能源;*;*;*;氢的制取——方法;氢的制取——化石能源制氢;生物质气化制氢

是将生物质置于高温下，经热解、水解、氧化、复原等一系列热化学反响以及蒸汽重整、水气转换和变压吸附氢气别离等等化工过程生成高纯氢气的技术。

需解决气体热值偏低和气体净化问题。;;氢的制取——原料、工艺和特点;在以氢作为能源媒体的氢能体系中，氢的储存与运输是实际应用中的关键。

储氢材料就是作为氢的储存与运输媒体而成为当前材料研究的一个热点工程。;高压气体钢瓶是最普通的储氢方法，目前的最高气体压力为22MPa，下一个目标是到达32MPa。但存在平安隐患和大量的能源消耗。;液化后存储在绝热容器中。这种方法本钱高，储氢环节需要消耗40%的能量，而且储存液氢要有极好的绝热设备—托瓦瓶。液氢易逸散渗漏，会酿成严重火灾和爆炸事故。;用某些金属或合金来储存氢。

氢有一个奇持的性质，它会与某些过渡金属(如钯等)或合金形成金属氢化物，但还须提高氢的质量密度。;纳米碳是指具有纳米尺度几何参数的碳材料，碳纳米管能否储氢关系到储氢研究的方向。因此，研究碳纳米管储氢就显得十分重要。;类型;不同储氢方式的比较;固态储氢的优势：

体积储氢容量高

无需高压及隔热容器

平安性好，无爆炸危险

可得到高纯氢，提高氢的附加值;*;储氢材料(Hydrogenstoragematerials)是在通常条件下能可逆地大量吸收和放出氢气的特种材料。

储氢材料的作用相当于贮氢容器。;金属氢化物储氢特点;PositionforHoccupiedatHSM;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;碳纳米管；

1997.3单壁碳纳米管中的储氢——《nature》

1999.7碱掺杂的碳纳米管在常压常温下的高吸氢量——《science》

1999.11室温下在单壁碳纳米管上的储氢——《science》5wt%~20wt%

2010.2回忆碳纳米管储氢——《carbon》

1998~2010，CNTS储氢量逐年下降

物理吸附到达的储氢密度有限，＜1wt%;*;*;*;氢能社会设想;燃料电池(FuelCell);;燃料电池与普通蓄〔干〕电池的区别：;氢燃料电池本质是水电解的“逆”装置，主要由3局部组成，即阳极、阴极???电解质。其阳极为氢电极，阴极为氧电极。通常，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂，用来加速电极上发生的电化学反响。两极之间是电解质。;燃料电池—氢燃料电池;以质子交换膜燃料电池〔PEMFC〕为例，其工作原理如下：

(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；

(2)在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为2个氢质子，并释放出2个电子，阳极反响为：

(3)在电池的另一端，氧气〔或空气〕通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反响生成水，阴极反响为：

;燃料电池开展历史;二十世纪六十年代，燃料电池为宇宙开发作出了奉献。用瓶装的纯氢和纯氧作燃料，用氢氧化钾作为电解质构成的燃料电池，为双子星和阿波罗等宇宙飞船提供了电源。然后，燃料电池研制开始盛行。;熔融碳酸盐燃料电池〔MCFC〕

固体氧化物燃料电池〔SOFC〕

磷酸燃料电池〔PAFC〕

碱性燃料电池〔AFCS〕

质子交换膜燃料电池〔PEMFC〕;熔融碳酸盐燃料电池〔MCFC〕使用熔融态碳酸盐作为电解质材料。

固体氧化物燃料电池〔SOFC〕是一种全固体燃料电池，其中电解质是复合氧化物，最常见的是氧化钇或氧化钙参杂的氧化锆陶瓷。这种材料在高温下具有离子导电性，因为掺杂的复合氧化物形成了氧离子晶格空格，在电位差和浓度差的驱动下，氧离子可以在其中迁移。

磷酸燃料电池〔PAFC〕是当前商业化开展得最快的一种燃料电池。这种电池使用液体磷酸为电解质，通常位于碳化硅基质中。

碱性燃料电池〔AFCS〕使用如氢氧化钾在水中的碱性电解液。

质子交换膜燃料电池〔PEMFC〕使用质子交换膜作为电解质材料。;燃料电池的分类;PEMFuelCells(PEMFC)

质子交换膜燃料电池;PEMFC工作原理;MEAistheheartoffuelcell.MEAcausesessentialreactionstobehappenedbetweenhydrogenandoxygenthatproduceselectricity.;PEMFC单电池及电堆;燃料