英格蘭一大學研發(fā)新材料 實現(xiàn)氫動力汽車發(fā)展突破
日期：2024-10-16 04:36:07 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：375隨著全球都在逐漸淘汰化石燃料汽車和卡車，人們都在探索更環(huán)保的替代技術，例如電動汽車。其中一項極具潛力的“綠色”技術就是氫能，但是，到目前為止，由于該燃料系統(tǒng)的規(guī)模、復雜性和費用問題，導致無法得到大規(guī)模應用。據(jù)外媒報道，英格蘭蘭卡斯特大學(Lancaster University)David Antonelli教授領導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，提供了一種氫能源解決方案。該新材料可用于制作燃料罐內(nèi)的分子篩，燃料罐內(nèi)可存儲氫氣，在氫氣為動力的“系統(tǒng)”中，與燃料電池一起工作。
(圖片來源：蘭卡斯特大學官網(wǎng))
該新材料稱為KMH-1(Kubas氫化錳-1)，可將氫動力汽車的燃料罐變得比現(xiàn)有的氫燃料技術更小、更便宜、更方便、能量密度更高，而且性能顯著優(yōu)于電池驅動的汽車。
蘭卡斯特大學物理化學系主任Antonelli教授已經(jīng)在該領域從事了15年以上的研究，他表示：“生產(chǎn)此類材料的成本非常低，但是該材料存儲的能量密度與鋰離子電池的高得多，因此，該氫燃料電池系統(tǒng)的成本與現(xiàn)有鋰離子電池相比，低了5倍，但是卻可以支持更長的續(xù)航里程，續(xù)航里程延長了3倍或4倍。”
該材料利用了庫巴斯結合(Kubas binding)化學過程，該化學過程通過讓氫分子中的氫原子在室溫下保持一定距離，從而實現(xiàn)氫存儲，消除了分裂、結合氫原子間化學鍵(需要高能量、極端溫度以及復雜的設備來完成)的需要。
該KMH-1材料還能吸收和存儲多余的能量，因此不需要外部加熱和冷卻，這一點非常重要，將意味著車輛無需使用冷卻和加熱設備，從而使系統(tǒng)的潛在效率遠高于現(xiàn)有的設計。
分子篩的工作原理是在120個大氣壓下吸收氫氣，此大氣壓比一般的潛水器要低。然后，當壓力釋放時，會從燃料罐中將氫氣釋放到燃料電池中。
研究人員的實驗表明，在相同體積下，與現(xiàn)有氫燃料技術相比，該材料可多存儲3倍的氫氣，對于汽車制造商來說，可提供設計靈活性，將車輛的續(xù)航里程增加到原來的3倍，或者可將燃料罐的尺寸減小至原來的3倍。
盡管，該KMH-1最明顯的應用領域在汽車和重型貨車，但是研究人員認為其還有其他應用。Antonelli教授表示：“該材料還可用于無人機等便攜式設備或者移動充電器中，讓人們能夠進行為期一周的露營旅行，而不必給設備充電，優(yōu)點在于，當人們預計要長時間遠離電網(wǎng)，還可以用于燃料電池，為房屋或偏遠地區(qū)供電?！?/p>