我国开发出能常温常压储氢类液体,每立方米储氢50公斤,重 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 12:35:53


液态储氢技术欲圆梦氢能利用
  将氢气经特殊处理溶解在液态材料中,实现氢能的常态化、安全化应用,甚至用普通矿泉水瓶也能装运,这一愿景正在逐渐接近现实。中国化工报记者昨天从中国地质大学(武汉)可持续能源实验室了解到,他们开发的液态储氢技术已经完成了实验室阶段的研究,正准备进行大规模中试和工程化试验。
据中国地质大学(武汉)可持续能源实验室主任、国家“千人计划”特聘教授程寒松博士介绍,他带领的团队利用不饱和芳香化合物催化加氢的方法,成功攻克了氢能在常温常压下难以贮存和释放这一技术瓶颈,实现了氢能液态常温常压运输,而且克服了传统高压运输高成本、高风险的弊病,所储氢在温和条件下加催化剂释放后即可使用。储氢材料的技术性能指标超过了美国能源部颁布的车用储氢材料标准。
实验室研究显示,储氢分子熔点可低至-20℃,能在150℃左右实现高效催化加氢,并在常温常压下进行储存和运输;催化脱氢温度低于200℃,脱氢过程产生氢的纯度可高达99.99%,并且不产生CO、NH3等其他气体;储氢材料循环寿命高、可逆性强(高于2000次);质量储氢容量>5.5wt%,体积容量>50kg(H2) ·m-3。程寒松告诉记者,所用催化剂无需再生即可重复使用,5年内无需更新。业界认为该技术处于国际领先水平,并有可能引发氢能利用革命。
日前,中国地质大学、张家港氢力新能源有限公司签订了江苏氢阳能源有限公司投资合作协议。江苏氢阳能源公司由中国地质大学(武汉)可持续能源实验室、武汉地质资源环境工业技术研究院联合张家港富瑞特装公司等单位共同成立。根据协议,项目前期总投资7060万元,江苏氢阳能源公司负责氢能存储、转化、应用材料、装备及技术的研究开发与制造、销售,富瑞特装将为液态储氢技术中试研发提供研究平台。
“我们的技术可以做到在常温常压下储氢,而且产品形态也已成熟,可以批量生产。”程寒松说。
据了解,氢的储运技术是制约氢能发展的最主要技术瓶颈,目前其研究主要集中在高压储氧罐、轻金属材料、复杂氢化物材料、有机液态材料等氢储运技术。
来源:中国化工信息网
http://www.chemall.com.cn/chemall/infocenter/newsfile/2014-8-13/2014813151104.html

液态储氢技术欲圆梦氢能利用
  将氢气经特殊处理溶解在液态材料中,实现氢能的常态化、安全化应用,甚至用普通矿泉水瓶也能装运,这一愿景正在逐渐接近现实。中国化工报记者昨天从中国地质大学(武汉)可持续能源实验室了解到,他们开发的液态储氢技术已经完成了实验室阶段的研究,正准备进行大规模中试和工程化试验。
据中国地质大学(武汉)可持续能源实验室主任、国家“千人计划”特聘教授程寒松博士介绍,他带领的团队利用不饱和芳香化合物催化加氢的方法,成功攻克了氢能在常温常压下难以贮存和释放这一技术瓶颈,实现了氢能液态常温常压运输,而且克服了传统高压运输高成本、高风险的弊病,所储氢在温和条件下加催化剂释放后即可使用。储氢材料的技术性能指标超过了美国能源部颁布的车用储氢材料标准。
实验室研究显示,储氢分子熔点可低至-20℃,能在150℃左右实现高效催化加氢,并在常温常压下进行储存和运输;催化脱氢温度低于200℃,脱氢过程产生氢的纯度可高达99.99%,并且不产生CO、NH3等其他气体;储氢材料循环寿命高、可逆性强(高于2000次);质量储氢容量>5.5wt%,体积容量>50kg(H2) ·m-3。程寒松告诉记者,所用催化剂无需再生即可重复使用,5年内无需更新。业界认为该技术处于国际领先水平,并有可能引发氢能利用革命。
日前,中国地质大学、张家港氢力新能源有限公司签订了江苏氢阳能源有限公司投资合作协议。江苏氢阳能源公司由中国地质大学(武汉)可持续能源实验室、武汉地质资源环境工业技术研究院联合张家港富瑞特装公司等单位共同成立。根据协议,项目前期总投资7060万元,江苏氢阳能源公司负责氢能存储、转化、应用材料、装备及技术的研究开发与制造、销售,富瑞特装将为液态储氢技术中试研发提供研究平台。
“我们的技术可以做到在常温常压下储氢,而且产品形态也已成熟,可以批量生产。”程寒松说。
据了解,氢的储运技术是制约氢能发展的最主要技术瓶颈,目前其研究主要集中在高压储氧罐、轻金属材料、复杂氢化物材料、有机液态材料等氢储运技术。
来源:中国化工信息网
http://www.chemall.com.cn/chemall/infocenter/newsfile/2014-8-13/2014813151104.html
氢电池?还是很危险吧?
这是最要紧的技术
每立方米储氧55公斤是个啥概念?很厉害么?
这个好像很牛X的样子,如果能够经的起碰撞,能跟汽油柴油什么的一样方便快速加注,并且氢燃料技术成熟,就可以用在各种动力上了
每立方米储氧55公斤是个啥概念?很厉害么?
楼主标题写错。文中是“质量储氢容量>5.5wt%,体积容量>50kg(H2) ·m-3”,
氢气密度0.0899kg/m^3,就是说,这种储存方法可以每立方米储存(压缩)550立方米的纯氢气。大概其这个意思吧
宫廷画家 发表于 2014-9-8 18:29
楼主标题写错。文中是“质量储氢容量>5.5wt%,体积容量>50kg(H2) ·m-3”,
氢气密度0.0899kg/m^3,就是 ...
那就是说一立方米液体可以储存常压状态下的550立方米的气?

宫廷画家 发表于 2014-9-8 18:29
楼主标题写错。文中是“质量储氢容量>5.5wt%,体积容量>50kg(H2) ·m-3”,
氢气密度0.0899kg/m^3,就是 ...

应该是每吨液体储氢55公斤,每立方米液体储氢49.4公斤,约50公斤
宫廷画家 发表于 2014-9-8 18:29
楼主标题写错。文中是“质量储氢容量>5.5wt%,体积容量>50kg(H2) ·m-3”,
氢气密度0.0899kg/m^3,就是 ...

应该是每吨液体储氢55公斤,每立方米液体储氢49.4公斤,约50公斤
每立方米储氧55公斤是个啥概念?很厉害么?
非常厉害!相当于三罐液化气,而且是常温常压,效率提高何止百倍。储氢如此,工业应用就简单多了。
伯利克里 发表于 2014-9-8 18:27
这个好像很牛X的样子,如果能够经的起碰撞,能跟汽油柴油什么的一样方便快速加注,并且氢燃料技术成熟,就 ...
氢气的燃烧值按重量计只有天然气的1/5.
潜艇用和液氧燃烧产生的是水。有核范了。
这个如果是真的,确实了不起,看来兔子在新能源领域力度很大啊,可喜可贺。
遥远7900 发表于 2014-9-8 18:56
氢气的燃烧值按重量计只有天然气的1/5.
氢气应该是燃烧值最高的气体了。怎么可能会比天然气低。
不知道成本如何,水分解氢成本多高?如果大规模利用时,成本跟天然气相当,那就是人类史上又一里程碑——虽然我知道那是不可能的!
遥远7900 发表于 2014-9-8 18:56
氢气的燃烧值按重量计只有天然气的1/5.
不会吧,常规燃料没有几个的效率比氢气高的,应该比天然气要强,天然气的主要成分是甲烷。
不知道军用后比棒子的209怎么样
不会吧,常规燃料没有几个的效率比氢气高的,应该比天然气要强,天然气的主要成分是甲烷。
根据本行业知识获知,氢气的十六皖值高于优质柴油和二甲醚
这个玩意,理论和实际差异很大吧。上个世纪八十年代,金属储氢很热门,结果到现在都没进展。这个有机物储氢有点像合成,分解啊
恐怕汽车上用还不行,因为一个立方米的液体很重的。大概1吨上下吧?存50公斤的氢气相当于150公斤汽油。比起直接存汽油,是15%的存储效率。
快点实用化,快点市场化吧,我已经迫不及待的想象汽车烧水的那一幕了。
燃料电池的春天快来了?制氢有啥进展没?
  又见富瑞特装,这个张家港的民企不错的。
感觉密度还是不够啊!!!!!
这技术感觉很逆天啊,不一定非要用于动力电池啊
用在AIP上是否可行?


这里还有一个报道:
【中国科学报】摘取“化学的圣杯”
——人工光合成制氢研究获进展


超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。
  利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这只圣杯的道路上,迈出了关键性的一步。
  “我们超分子光化学研究团队利用量子点这一新兴‘人工原子’设计合成了人工光合成催化剂,建立了通过量子点和廉价催化剂制备人工光合成催化剂的方法。”吴骊珠在接受《中国科学报》记者采访时说。
  借此方法,超分子光化学研究团队获得了高效、稳定、廉价的人工光合成催化剂,在利用太阳能实现可见光催化制氢的研究上取得了突破性进展。
  “化学的圣杯”
  在能源短缺和环境污染的双重倒逼下,氢能早已被纳入各国科学界的重点突破领域。许多科学家甚至认为,如果能实现太阳能光催化分解水大规模制取氢气,人类将有可能从根本上消除环境污染,缓和能源紧张形势。
  “因为氢气的燃烧热是汽油的3倍,可以用在燃料电池上。同时氢气具有高还原活性,可以用在新型的原位还原反应上。就像自然界光合作用一样,将水和二氧化碳转化为碳水化合物,比如葡萄糖等。”吴骊珠向《中国科学报》记者描绘着氢能利用的美好未来。
  长久以来,世界各国的科学家尝试用各种化学合成的方法做出类似光合作用的人工结构,但是结果却非常不理想——人工合成的结构在光照后始终无法产生氢气。
  “我们能不能将吸光单元和人工模拟的氢化酶催化中心组装起来,构建一个人工合成的光催化剂,看看可否产生氢气?”有多年光化学研究经历的吴骊珠一直在思考这个问题。2006年,她带领团队开始了艰辛的探索。
  需要勇气的实验
  2009年,吴骊珠带领团队将一个细胞单元与一个催化单元进行连接,终于解决了传统方法不产氢气的难题。
  “在实验中,我们将光照射在人工构筑的催化剂上,氢气终于产生了!”这个结果令吴骊珠和她的团队成员们极为振奋。
  但紧接着令人头疼的问题又来了:催化剂一受光照便立刻“牺牲”了。
  “催化剂的制备对我们的合成功底要求很高,耗时耗力好不容易产出一点点催化剂,可是却要眼睁睁地看着催化剂上阵就牺牲的场景,非常心疼。”吴骊珠回忆起当年实验时的点滴时说,“这要求科研人员非常勇敢,敢于牺牲珍贵的成果去进一步探索。”
  尽管相关论文的发表过程并非一帆风顺,但是当实验数据不断被国内外同行反复验证后,吴骊珠对自己选择的方向与方法更具信心。
  “国际同行的成果‘咬’得很紧。”吴骊珠说。对此,她与学生们作好了充分的心理准备,“这一领域的国际竞争非常激烈,我们需要时间让大家认识我们”。
  从“娇嫩”到“皮实”
  尽管取得了不错的成绩,但是超分子光化学团队并未就此止步。
  “我们面临的难题是产出氢气的效率依然不高。”吴骊珠说。
  他们发现,产氢效率的催化转化数TON值还不到1,也就是说一个催化剂分子产生氢气的分子数小于1。
  疑虑随之而来——尽管人工光合制氢“看上去很美”,但是拥有它的代价却依然太高,这会是一个实用的科学研究吗?
  “这也是我们团队一直思考的问题。”她说。
  如何将这些人工光合制氢催化剂的能力不断贯彻,研制长寿、耐用、廉价的催化剂是他们的奋斗目标。自然界氢化酶选择了廉价金属铁与镍。吴骊珠带领科研人员在理解了光合作用中氢化酶的作用原理后,思考并尝试制备高效但不“娇嫩”的人工光合成催化剂。
  要完成这个目标,他们必须学习新知识。
  幸运的是,超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。“光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就‘牺牲’。”吴骊珠说。
  “娇嫩”的催化剂终于“皮实”了起来。“这应该是一个实用的结果,我们为此申请了国际和国内的专利保护。”吴骊珠说。
  探索还在继续。“我们应该回过头看看还有哪些问题存在,不断完善人工光合成的体系。”她说。
  (原载于《中国科学报》 2014-04-21 第6版 进展)
http://www.cas.cn/xw/cmsm/201404/t20140421_4093945.shtml


这里还有一个报道:
【中国科学报】摘取“化学的圣杯”
——人工光合成制氢研究获进展


超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。
  利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这只圣杯的道路上,迈出了关键性的一步。
  “我们超分子光化学研究团队利用量子点这一新兴‘人工原子’设计合成了人工光合成催化剂,建立了通过量子点和廉价催化剂制备人工光合成催化剂的方法。”吴骊珠在接受《中国科学报》记者采访时说。
  借此方法,超分子光化学研究团队获得了高效、稳定、廉价的人工光合成催化剂,在利用太阳能实现可见光催化制氢的研究上取得了突破性进展。
  “化学的圣杯”
  在能源短缺和环境污染的双重倒逼下,氢能早已被纳入各国科学界的重点突破领域。许多科学家甚至认为,如果能实现太阳能光催化分解水大规模制取氢气,人类将有可能从根本上消除环境污染,缓和能源紧张形势。
  “因为氢气的燃烧热是汽油的3倍,可以用在燃料电池上。同时氢气具有高还原活性,可以用在新型的原位还原反应上。就像自然界光合作用一样,将水和二氧化碳转化为碳水化合物,比如葡萄糖等。”吴骊珠向《中国科学报》记者描绘着氢能利用的美好未来。
  长久以来,世界各国的科学家尝试用各种化学合成的方法做出类似光合作用的人工结构,但是结果却非常不理想——人工合成的结构在光照后始终无法产生氢气。
  “我们能不能将吸光单元和人工模拟的氢化酶催化中心组装起来,构建一个人工合成的光催化剂,看看可否产生氢气?”有多年光化学研究经历的吴骊珠一直在思考这个问题。2006年,她带领团队开始了艰辛的探索。
  需要勇气的实验
  2009年,吴骊珠带领团队将一个细胞单元与一个催化单元进行连接,终于解决了传统方法不产氢气的难题。
  “在实验中,我们将光照射在人工构筑的催化剂上,氢气终于产生了!”这个结果令吴骊珠和她的团队成员们极为振奋。
  但紧接着令人头疼的问题又来了:催化剂一受光照便立刻“牺牲”了。
  “催化剂的制备对我们的合成功底要求很高,耗时耗力好不容易产出一点点催化剂,可是却要眼睁睁地看着催化剂上阵就牺牲的场景,非常心疼。”吴骊珠回忆起当年实验时的点滴时说,“这要求科研人员非常勇敢,敢于牺牲珍贵的成果去进一步探索。”
  尽管相关论文的发表过程并非一帆风顺,但是当实验数据不断被国内外同行反复验证后,吴骊珠对自己选择的方向与方法更具信心。
  “国际同行的成果‘咬’得很紧。”吴骊珠说。对此,她与学生们作好了充分的心理准备,“这一领域的国际竞争非常激烈,我们需要时间让大家认识我们”。
  从“娇嫩”到“皮实”
  尽管取得了不错的成绩,但是超分子光化学团队并未就此止步。
  “我们面临的难题是产出氢气的效率依然不高。”吴骊珠说。
  他们发现,产氢效率的催化转化数TON值还不到1,也就是说一个催化剂分子产生氢气的分子数小于1。
  疑虑随之而来——尽管人工光合制氢“看上去很美”,但是拥有它的代价却依然太高,这会是一个实用的科学研究吗?
  “这也是我们团队一直思考的问题。”她说。
  如何将这些人工光合制氢催化剂的能力不断贯彻,研制长寿、耐用、廉价的催化剂是他们的奋斗目标。自然界氢化酶选择了廉价金属铁与镍。吴骊珠带领科研人员在理解了光合作用中氢化酶的作用原理后,思考并尝试制备高效但不“娇嫩”的人工光合成催化剂。
  要完成这个目标,他们必须学习新知识。
  幸运的是,超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。“光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就‘牺牲’。”吴骊珠说。
  “娇嫩”的催化剂终于“皮实”了起来。“这应该是一个实用的结果,我们为此申请了国际和国内的专利保护。”吴骊珠说。
  探索还在继续。“我们应该回过头看看还有哪些问题存在,不断完善人工光合成的体系。”她说。
  (原载于《中国科学报》 2014-04-21 第6版 进展)
http://www.cas.cn/xw/cmsm/201404/t20140421_4093945.shtml
做手机电池怎样?比现在的锂电池能量密度如何?
听起来很厉害,期待新科技的力量。
了不起的突破,点个赞!
燃料电池汽车有希望了?赞!
氧50公斤,重复使用2000次

楼主这是你标题,我化学是学语文出身的体育老师教的,书读得少看不懂,你莫骗我
bothofus 发表于 2014-9-8 19:53
这个玩意,理论和实际差异很大吧。上个世纪八十年代,金属储氢很热门,结果到现在都没进展。这个有机物储氢 ...
德国不是早就用在潜艇上了,怎么说没进展?
  程寒松,男,中国地质大学(武汉)教授、可持续能源实验室(筹)主任。曾任美国气体产品与化学品公司高级研究员、2004-2009年间兼任美国能源部碳基储氢材料(现“氢气吸附材料”)研究中心高级研究员和管理委员会成员,美国材料研究学会、美国化学学会和美国物理学会会员。程寒松教授发展了一系列量子力学理论方法和大规模系统的分子动力学模拟方法,并将这些先进的模拟方法成功应用于新型储能材料(主要包括储氢材料、电池材料)、纳米材料、异相催化等领域的研究。主持完成10余项美国能源部和美国气体与化学品公司的研究项目,在《物理评论快报》、《物理评论》、《美国化学会志》、《物理化学杂志》、《化学物理杂志》等著名学术刊物上发表学术论文100余篇,发布各类国际专利20余项。其设计的液体储氢材料已作为美国商用储氢技术的首选材料,是美国储氢材料研究领域的领军人物之一。
据程寒松介绍,目前制约氢能大规模投产应用的技术瓶颈主要有三个方面:一是脱氢工艺成本较高,难以批量生产;二是贮存氢能的氢化合物多为固态,使用不方便;三是液态氢的凝点为零下200多度,常温下要在800多个大气压中贮存,易爆、安全性能不高。程寒松成功攻克了这些技术瓶颈,实现了氢能的常态化、安全化应用。他表示,他将带领企业将这一清洁能源推向市场,惠及中国乃至全球用户。
1.存氢50公斤每立方,热值143MJ每千克
2.汽油密度大约740公斤每立方,热值46MJ每千克
3.热机效率汽油机30~35%,柴油机40~45%,燃气轮机38%左右(额定工况),用来发电(电推)打个85折。总的来说30%左右。
4.质子交换膜燃料电池效率50%~70%,大电流放电更低,小电流放电更高,按60%算。
整体能量体积比算,系统效率达到汽油的42%,天啊不得了!
就算打个对折,20%,也是很逆天了!要知道潜艇多装点燃料,多的那点体积屁都不算啊!回港口加氢,出航燃料电池。平时小电流航行,战时高速大电流。
不实用,为了携带55公斤氢气,必须携带1吨重的死重,不可能用于移动设备。
氢电池感觉很不靠谱,我觉得这个方向没有前途
轿车上面要一吨的液体电池阿,这就没法用的,潜艇上面倒是可以考虑。谁帮忙算一下50千克氢气实际用在燃料电池上等效多少95汽油阿?
现在氢气的低成本大规模获取是问题了
这个技术最有效的应用是环保电站