新方法！德國科學用復合材料（TPX /金屬氫化物）儲氫
2018-10-15 12:07:09
作者：本網(wǎng)整理 來源：materialstoday
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用于儲氫的TPX /金屬氫化物復合物的示意圖
將聚合物與基于金屬化合物的填料結合在一起的復合材料是氫儲存的一種有吸引力的潛在選擇。將氫氣作為氣體或液體儲存需要高壓和（或）低溫，但酰胺 - 氫化物復合物可以固態(tài)的方式儲存氫氣。缺點是酰胺 - 氫化物復合材料在重復循環(huán)后往往會失去其儲氫能力。罪魁禍首是氧氣和水，它們與酰胺和氫化物反應形成系統(tǒng)污染的氧化物或氫氧化物。
現(xiàn)在，德國的一個團隊提出了一種替代方案 - 一種復合材料，其中的組分聚合物，在這種情況下是一種聚烯烴，可以避免金屬氫化物暴露在空氣和水分中。
“我們在聚合物中嵌入了一種復雜的金屬氫化物，目的是阻絕與空氣的直接接觸，并保持儲氫循環(huán)性，”該研究的第一作者，Hujun Cao和Prokopios Georgopanos解釋道。 “通過這種方式，可以防止氫化物和O2或H2O之間發(fā)生的副反應。”
分別來自德國電子材料研究所和Helmholtz-Zentrum Geesthacht聚合物研究所的研究人員以及Deutsches Elektronen-Synchrotron（DESY）的研究人員，漢堡大學和德國漢堡聯(lián)邦國防軍大學的同事們相信這是世界上首次在儲氫材料中使用聚甲基戊烯或TPX TM。
在新型復合材料中，TPX與Mg（NH2）2-nLiH配對以提高氫化物穩(wěn)定性，使用了簡單的四步法，其中Mg（NH 2）2和LiH在與溶液中的TPX混合之前進行球磨，用于合成復合物。據(jù)研究人員稱，復合材料在空氣暴露90分鐘后沒有顯示出氧化反應的跡象。12小時后，盡管儲氫能力有所下降，但TPX /金屬氫化物復合材料比純金屬氫化物的性能要好得多，具有更高的儲存容量和穩(wěn)定性。
“我們的研究解決了三個主要問題，”Cao和Georgopanos說。“首先，隔絕空氣保護了金屬氫化物。其次，最終的空氣穩(wěn)定聚合物/氫化物復合材料在正常大氣條件下可以在短時間內(nèi)安全處理，降低了安全風險。最后，基于這種材料的儲氫罐的規(guī)模和生產(chǎn)成本將大大降低。”
研究人員認為，這些屬性使TPX /金屬氫化物復合材料對未來的應用具有潛在的吸引力。
“這種復合材料非常適合真正的氫存儲應用，因為它具有出色的循環(huán)性，更好的處理能力和更低的生產(chǎn)成本，”Cao和Georgopanos指出。 “在制造之后，復合材料可以很容易地轉移并裝入氫氣罐中，而不需要惰性氣氛。”
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責任編輯：韓鑫
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