编者按:如果燃料细胞EVS曾经成为北美道路上的大部分车,需要大量的氢气来供应它们。理想情况下,它将通过电解产生,并且该过程将由风力产生的电力驱动。
佛罗里达州立大学研究员设计了新材料,可用于在使用清洁能量的车辆或其他设备中更有效地存储氢气。AMU-FSU工程学院助理教授Jose Mendoza-Cortes描述了他所提出的这些新材料在一篇文章中的解决方案和设计美国化学学会杂志。
“将有许多解决能源问题的建议,这可能是一个选择,”门多萨-科尔特斯说。“我们希望找到一种最有效的储存氢气的方法,以便在未来,汽车可以利用这种方法跑更长的距离,更有效。”
科学家已经发现,他们需要将氢气加压以紧凑并制造它可用作汽车燃料.但门多萨-科尔特斯希望更进一步,使这一过程更有效,更经济可行。
他说:“我们仍然想给它加压,但我们想提高效率。”“现在,这样做的成本非常高。”
利用复杂的数学方程和计算机模拟,门多萨-科尔特斯设计了过渡金属多孔材料——含有钴、铁或镍的化合物——可以使氢与之结合。这种新一代的设计可以放在一个以氢为燃料的汽车的油箱里。这些新材料是由地球上丰富的元素组成的,因此很容易获得。
Mendoza-Cortes通过这些模拟设计了270个化合物,然后测试了它们对储氢的性能。
这个想法是自从氢将与实际装置结合,更多的氢气可以填充并冷凝成罐。因为氢气容易粘在装置上,所以罐子永远不会达到空。此外,他发现它会花费较小的能源支出来填补坦克。
“换句话说,更多的氢气可以在较低的压力和室温下储存,使这些材料具有很好的实际应用,”门多萨柯特斯说。
目前,氢气可以在1巴 - 大气压 - 和20°K或-423.67华氏度中制成液体。在该速率下,氢气可以储存在每升71克。虽然在700巴和298°K或76.73ºF时,氢气可以储存在每升37克。
通过Mendoza-Cortes提出的新材料,氢气可以在低于200巴的温度下储存,以在室温下充满同一罐,创造一个更高效的系统。
他说:“你不必花费那么多能量来获得同样数量的存储空间。”
门多萨-科尔特斯是通过能源与材料战略教员招聘计划来到佛罗里达州立大学的。他是FSU高性能材料研究所(HPMI)的研究员,这是一个多学科研究机构,致力于先进材料和制造技术的研究和开发。
HPMI和佛罗里达州立大学启动资金支持他的研究。他的博士后研究员Yohanes Pramudya是本文的合作。
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