KMH-1新材料：實現(xiàn)氫動力汽車發(fā)展突破

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(shù)，例如電動汽車。其中一項極具潛力的“綠色”技術(shù)就是氫能，但是，到目前為止，由于該燃料系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性和費用問題，導(dǎo)致無法得到大規(guī)模應(yīng)用。據(jù)外媒報道，英格蘭蘭卡斯特大學(xué)（Lancaster University）David Antonelli教授領(lǐng)導(dǎo)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。

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(shù)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(qū)動的汽車。

蘭卡斯特大學(xué)物理化學(xué)系主任Antonelli教授已經(jīng)在該領(lǐng)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?！?/p>

該材料利用了庫巴斯結(jié)合（Kubas binding）化學(xué)過程，該化學(xué)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(jié)合氫原子間化學(xué)鍵（需要高能量、極端溫度以及復(fù)雜的設(shè)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(shè)備，從而使系統(tǒng)的潛在效率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的設(shè)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(dāng)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(shù)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(shè)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(yīng)用領(lǐng)域在汽車和重型貨車，但是研究人員認(rèn)為其還有其他應(yīng)用。Antonelli教授表示“該材料還可用于無人機等便攜式設(shè)備或者移動充電器中，讓人們能夠進(jìn)行為期一周的露營旅行，而不必給設(shè)備充電，優(yōu)點在于，當(dāng)人們預(yù)計要長時間遠(yuǎn)離電網(wǎng)，還可以用于燃料電池，為房屋或偏遠(yuǎn)地區(qū)供電。”

作者余秋云