斯坦福研究人员发现的富含氢的化合物充满希望帮助克服使用氢气作为燃料的最大障碍之一 - 即,如何将足够的氢气填充到足够小的便携式和实用的容量中一辆车?
新发现的材料是一种高压形式的氨硼烷,这种固体材料本身已经充满了充足的氢气。通过在高压下在人工富含氢气的气氛中与母体材料一起工作,科学家们能够将材料的氢含量提高约50%。
“包括已经储存在氨硼烷中的氢气,这种新材料总共可储存30%左右,”Yu Lin说道,该论文的主要作者描述了本周在国家科学院院刊上发表的这项工作。科学。
能源部已经制定了氢动力汽车的目标,该汽车拥有一个车载存储系统,能够在2015年按重量计储存9%的氢气。这种名为氨硼烷 - 氢气的新化合物含有超过三倍的氢气。量。
但氢气中的飞行是受欢迎的存储系统必须在环境压力和温度条件下运行。用于将氢气添加到氨硼烷中的过程必须在最小压力下进行,该压力约为地球表面常压的60,000倍。
“对于能源应用,我们需要在接近环境条件下稳定材料,”地理和环境科学研究生林说。目前,大多数氢动力机器使用压缩氢气或液态氢,其相对于环境温度和压力分别需要保持在高压或极低温度。在压缩氢的情况下,这些方法具有相关的安全问题,并且在液氢的情况下需要大量的能量用于冷却。
目前,目前还没有任何材料可以满足氢动力汽车车载燃料储存的所有要求,Lin与斯坦福大学地质与环境科学助理教授Wendy Mao合作。纸。
“如果材料可以在环境条件或接近环境条件下稳定且含有大量氢气,那么我认为这将非常有前景,”林说。
在常温常压条件下,有几种方法可以帮助稳定化合物。一个想法是,可能存在一些“替代化学途径,例如添加一些催化剂以试图稳定系统,”林说。
如果林和毛能够成功,氨硼烷可以更接近成为氢的日常储存材料。更接近现实的还有科学家和环保主义者的梦想,即用空气中的氧气和燃料电池中的氢气为汽车提供动力,同时只抽出排气管中的水。
华盛顿卡内基研究所地球物理实验室的高级科学家Ko-kwang Mao也参与了这项研究,并且是PNAS论文的合着者。Wendy Mao也是斯坦福SLAC国家加速器实验室光子科学系的助理教授。