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一种回收含氢燃料材料的新方法可以为经济上可行的氢基车辆打开大门

导读 一种回收含氢燃料材料的新方法可以为经济上可行的氢基车辆打开大门。在Angewandte Chemie,洛斯阿拉莫斯国家实验室和阿拉巴马大学的一篇文

一种“回收”含氢燃料材料的新方法可以为经济上可行的氢基车辆打开大门。

在AngewandteChemie,洛斯阿拉莫斯国家实验室和阿拉巴马大学的一篇文章中,美国能源部化学氢储存卓越中心的研究人员描述了氢储存科学的重大进展。

氢气在很多方面都是运输的理想燃料。它很丰富,可用于运行燃料电池,这比内燃机更有效。其在燃料电池中的使用还消除了对环境有害的气态副产物的形成。

为了在运输中使用,理想的燃料应该是轻质的,以保持整体燃料效率并将高能量包装成小体积。不幸的是,在正常条件下,纯氢每单位体积的能量密度低,因此在单个燃料箱上行驶300英里或更长的车辆中使用时存在技术挑战-这是DOE设定的基准目标。

因此,直到现在,宇宙中最轻的元素被认为是轻量级的,因为它是一种可行的运输燃料。

为了克服与纯氢相关的一些能量密度问题,化学氢储存卓越中心的工作重点是使用一类称为化学氢化物的材料。氢可以从这些材料中释放出来并可能用于运行燃料电池。由于它们的储氢能力,这些化合物可以被认为是“化学燃料罐”。

氨硼烷是化学氢化物的一个有吸引力的例子,因为它的储氢能力接近高达20%的重量。然而,氨硼烷的主要缺点是缺乏能量有效的方法,一旦氢气被释放,就将氢气重新引入乏燃料中。换句话说,直到最近,在氢释放后,氨硼烷不能充分再循环。

洛斯阿拉莫斯的研究人员一直在与阿拉巴马大学的同事合作开发有效回收氨硼烷的方法。研究小组发现,使用适度的能量输入可以相对容易地回收特定形式的脱氢燃料(称为聚硼氮烷),从而取得了突破性进展。这一发展是使用氨硼烷作为运输目的的可能能量载体的重要步骤。

“这项研究代表了氢储存领域的一项突破,具有重要的实际应用,”洛斯阿拉莫斯化学部门负责人GenePeterson博士说。“化学是新的和创新的,研究团队将获得这一卓越成就的赞扬。”

化学氢储存卓越中心是DOE资助的三个中心工作之一。另外两个侧重于氢吸附技术和金属氢化物的储存。卓越中心是洛斯阿拉莫斯,太平洋西北国家实验室以及学术和工业合作伙伴之间的合作。

参考AngewandteChemie文章中描述的工作,该论文的通讯作者洛斯阿拉莫斯研究员约翰戈登说:“我们的中心模型鼓励的合作是这一突破的原因。一开始就有无数潜在的试剂来尝试这种化学反应。“

“阿拉巴马大学教授DaveDixon小组进行的预测计算对于指导洛斯阿拉莫斯博士后研究员本戴维斯的实验工作至关重要,”戈登补充道。“这两个群体之间的良好协同作用显然促成了这一进步。”

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