新材料或?qū)⑷〈囯姵?？來看看它有哪些?yōu)點？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-21 08:49
點擊量：次
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的材料，這種材料能夠保持釋放氫動力汽車潛能的鑰匙。
隨著世界逐漸遠(yuǎn)離化石燃料驅(qū)動的汽車和卡車，越來越多的綠色替代技術(shù)正在探索中，比如電動電池驅(qū)動的汽車。
另一個具有巨大潛力的“綠色”技術(shù)是氫動力。然而，一個主要的障礙是燃料系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性和成本——直到現(xiàn)在也沒完全解決。
蘭開斯特大學(xué)的大衛(wèi)·安東內(nèi)利教授領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)了一種由氫化錳制成的新材料，它提供了一種解決方案。這種新材料將被用于在燃料箱中制造分子篩——這種材料可以儲存氫，并與氫動力系統(tǒng)中的燃料電池一起工作。
這種被稱為KMH-1（Kubas氫化錳-1）的材料將使燃料箱的設(shè)計變得比現(xiàn)有的氫燃料技術(shù)更小、更便宜、更方便和具有更高的能量密度，并且大大超過了電池驅(qū)動的汽車。
蘭開斯特大學(xué)物理化學(xué)教授安東內(nèi)利（Antonelli）已經(jīng)在這方面研究了15年多，他說：“我們的材料制造成本很低，而且它能儲存的能量密度比鋰離子電池高很多，我們可以看到氫燃料電池系統(tǒng)的成本比鋰離子電池低5倍。能提供比鋰電池更大的續(xù)航里程——可能使兩次充電之間的行程延長四到五倍。”
這種材料利用了一種叫做kubas結(jié)合的化學(xué)過程。這個過程通過使氫原子遠(yuǎn)離氫分子并在室溫下工作來儲存氫。這就不需要分裂和結(jié)合原子之間的鍵，不需要高能量和極端溫度的過程，也不需要復(fù)雜的設(shè)備來傳送。
KMH-1材料還能吸收和儲存多余的能量，因此不需要外部加熱和冷卻。這一點至關(guān)重要，因為這意味著冷卻和加熱設(shè)備不需要在車輛中使用，從而產(chǎn)生比現(xiàn)有設(shè)計效率更高的系統(tǒng)。
這種分子篩的工作原理是在大約120個大氣壓下吸收氫氣，這個大氣壓比一個典型的水肺罐要小。當(dāng)壓力釋放時，它會將氫從油箱釋放到燃料電池中。
研究人員的實驗表明，這種材料能夠以與現(xiàn)有氫燃料技術(shù)相同的體積儲存4倍的氫。這對于車輛制造商來說是非常好的，因為它為他們提供了靈活性，使他們能夠設(shè)計出續(xù)航里程增加四倍的車輛，或者使他們能夠?qū)⒂拖涞某叽鐪p小四倍。
雖然包括汽車和重型貨車在內(nèi)的車輛是最明顯的應(yīng)用，但研究人員認(rèn)為，KMH-1還有許多其他的應(yīng)用。
隨著世界逐漸遠(yuǎn)離化石燃料驅(qū)動的汽車和卡車，越來越多的綠色替代技術(shù)正在探索中，比如電動電池驅(qū)動的汽車。
另一個具有巨大潛力的“綠色”技術(shù)是氫動力。然而，一個主要的障礙是燃料系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性和成本——直到現(xiàn)在也沒完全解決。
蘭開斯特大學(xué)的大衛(wèi)·安東內(nèi)利教授領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)了一種由氫化錳制成的新材料，它提供了一種解決方案。這種新材料將被用于在燃料箱中制造分子篩——這種材料可以儲存氫，并與氫動力系統(tǒng)中的燃料電池一起工作。
這種被稱為KMH-1（Kubas氫化錳-1）的材料將使燃料箱的設(shè)計變得比現(xiàn)有的氫燃料技術(shù)更小、更便宜、更方便和具有更高的能量密度，并且大大超過了電池驅(qū)動的汽車。
蘭開斯特大學(xué)物理化學(xué)教授安東內(nèi)利（Antonelli）已經(jīng)在這方面研究了15年多，他說：“我們的材料制造成本很低，而且它能儲存的能量密度比鋰離子電池高很多，我們可以看到氫燃料電池系統(tǒng)的成本比鋰離子電池低5倍。能提供比鋰電池更大的續(xù)航里程——可能使兩次充電之間的行程延長四到五倍。”
這種材料利用了一種叫做kubas結(jié)合的化學(xué)過程。這個過程通過使氫原子遠(yuǎn)離氫分子并在室溫下工作來儲存氫。這就不需要分裂和結(jié)合原子之間的鍵，不需要高能量和極端溫度的過程，也不需要復(fù)雜的設(shè)備來傳送。
KMH-1材料還能吸收和儲存多余的能量，因此不需要外部加熱和冷卻。這一點至關(guān)重要，因為這意味著冷卻和加熱設(shè)備不需要在車輛中使用，從而產(chǎn)生比現(xiàn)有設(shè)計效率更高的系統(tǒng)。
這種分子篩的工作原理是在大約120個大氣壓下吸收氫氣，這個大氣壓比一個典型的水肺罐要小。當(dāng)壓力釋放時，它會將氫從油箱釋放到燃料電池中。
研究人員的實驗表明，這種材料能夠以與現(xiàn)有氫燃料技術(shù)相同的體積儲存4倍的氫。這對于車輛制造商來說是非常好的，因為它為他們提供了靈活性，使他們能夠設(shè)計出續(xù)航里程增加四倍的車輛，或者使他們能夠?qū)⒂拖涞某叽鐪p小四倍。
雖然包括汽車和重型貨車在內(nèi)的車輛是最明顯的應(yīng)用，但研究人員認(rèn)為，KMH-1還有許多其他的應(yīng)用。
