中国储能网讯:从上个世纪70年代开始,氢就被公认为理想的替代化石燃料的能源载体。燃烧氢不会释放温室气体和有毒的污染物,只会产生水,这一特点让氢作为清洁的、无环境公害的可再生能源,被赋予了更多的希望。然而,我们还没有迈进氢经济的时代,这是因为在安全和密集的储氢技术方面,存在很大的漏洞和不足。
一直以来,美国、日本、德国、英国、瑞士、加拿大等国都在储氢技术方面进行着大量的研究工作。近日,终于传出了好消息。美国科学家成功发明了一款新的纳米级复合材料,该材料可以安全而高密度地存储氢,并且可以保持氢处于稳定的状态,从而让使用者可以很容易地提取氢用于发电。目前市场上使用的材料容纳氢的能力相当有限,并且使用条件也十分苛刻,往往需要超低或超高的温度才能达到峰值效率,但是这款新材料却没有上述使用方法上的限制。
这些科学家来自美国劳伦斯伯克利国家实验室。研究结果显示,通过将金属镁纳米晶粒喷洒于一种聚合物基质上,形成一种柔软的纳米复合材料,该材料在适宜温度下能够快速吸收和释放氢,在存储和释放氢气的过程中不再需要镁元素进行氧化反应。
劳伦斯伯克利国家实验室无机纳米材料制造部门副主任厄本表示:“这一工作成果展示了我们有能力制造出一种纳米级的复合材料,该材料的问世颠覆了热力学的基本原则并且克服了热运动的障碍,真正结束了材料原子组合不易控制的障碍。该复合材料可以广泛地应用在相关的能源研究领域。”
对于这项成功的研究结果,厄本表现得十分兴奋和自豪。“这在储氢材料、电池和燃料电池的设计史上是一次重大突破。当然,发现一种能够有助于找到更具可持续性能源解决方案的新型材料是能源部门的核心任务,而我们通过出色的实验成功地完成了这项任务。同时,我们所取得的成功离不开劳伦斯伯克利国家实验室的大力支持和共事者之间强有力的合作,以及为我们提供尖端显微镜、科研工具、科研材料和专业知识的合作者。”他称。
劳伦斯伯克利国家实验室清洁能源实验室主任马奥也表示:“我们一直与业界保持紧密合作,以维护储氢设备和制定储氢性能测试协议。厄本的团队开发出了新型复合材料,能与他们合作并为他们提供储氢研究设备,我们感到非常高兴。”
据悉,厄本科研团队的研究工作由美国能源部科学办公室资助。同时,厄本所在的无机纳米材料制造部门是美国能源部五大纳米技术研究中心之一,为科研人员提供最先进的纳米制造设备、纳米工艺、纳米材料模型,并为国家纳米技术研究建立基础设施投资资金。
报道称,这种新的纳米复合材料提取自一种丙烯酸甲酯聚合物的基质,这种聚合物源于树脂玻璃。厄本的科研团队使用最小分辨率为0.5埃的电子显微镜观察个别分散在聚合物上的镁纳米晶粒,并利用该显微镜的高分辨率成像能力跟踪缺陷以及对储存在新型复合材料中的氢活动进行观察。最终,通过光谱调查,他们以前所未有的精准度确认了在这种新型材料中的氢的存在。