英媒：“沐浴綿”式材料助推氫動(dòng)力車(chē)發(fā)展

這種鋁基材料由大量小孔構(gòu)成，一克材料的表面積相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)。這種新材料的關(guān)鍵能力是，它不需要一個(gè)巨大的容器就能在壓力低得多的環(huán)境下儲(chǔ)存氫和其他氣體。

英媒稱(chēng)，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種“沐浴海綿”式的新材料，能以較低的壓力和成本容納和釋放大量氫氣，可大大推動(dòng)新一代氫動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展。

據(jù)英國(guó)廣播公司網(wǎng)站4月18日?qǐng)?bào)道，這種鋁基材料由大量小孔構(gòu)成，一克材料的表面積相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)。

報(bào)道稱(chēng)，2017年，轎車(chē)、卡車(chē)、飛機(jī)和火車(chē)的二氧化碳排放量超過(guò)發(fā)電廠，成為美國(guó)溫室氣體排放的最大來(lái)源。

除開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)外，業(yè)界也在重點(diǎn)關(guān)注作為零排放汽車(chē)動(dòng)力來(lái)源的氫氣。

氫氣為轎車(chē)和卡車(chē)中的燃料電池提供動(dòng)力。如果氫氣是利用可再生能源制備的，那它就是一種環(huán)保程度較高的燃料。

然而，氫動(dòng)力汽車(chē)也存在一些缺點(diǎn)。

氫氣極輕——在正常氣壓下，要攜帶1公斤氫氣(可驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛100多公里)，需要一個(gè)容積達(dá)1.1萬(wàn)升的儲(chǔ)氣箱。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們通常在高壓狀態(tài)下——約700巴(約合7000萬(wàn)帕斯卡)——儲(chǔ)存氫氣，因此汽車(chē)單次可攜帶4到5公斤氫氣，最多可行駛500公里。

這一壓強(qiáng)水平是汽車(chē)輪胎中壓強(qiáng)的300倍左右，需使用特制儲(chǔ)氣箱，這就導(dǎo)致汽車(chē)成本上升。

現(xiàn)在，研究人員認(rèn)為，有了他們研發(fā)的新方法，就可在壓力低得多的環(huán)境下儲(chǔ)存大量氫氣。

研究小組設(shè)計(jì)了一種多孔新材料，稱(chēng)其為“金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)”。

該產(chǎn)品名為NU-1501，以有機(jī)分子和金屬離子為原料，這些分子和離子自行組合成高度結(jié)晶的多孔結(jié)構(gòu)。

報(bào)道稱(chēng)，帶頭開(kāi)展這項(xiàng)研究的美國(guó)西北大學(xué)教授奧馬爾·法爾哈說(shuō)：“它就像一塊沐浴綿，但孔洞排列得非常有序。如果你潑水后用海綿擦拭，再次使用海綿時(shí)，你得先把里面的水?dāng)D出來(lái)。這種材料也一樣——我們利用壓力來(lái)儲(chǔ)存和釋放這些氣體分子。”法爾哈還說(shuō)：“因此，它的工作原理就像沐浴綿一樣，不過(guò)其工作方式非常巧妙、經(jīng)過(guò)編排。”

這種新材料的關(guān)鍵能力是，它不需要一個(gè)巨大的容器就能在壓力低得多的環(huán)境下儲(chǔ)存氫和其他氣體。

法爾哈說(shuō)：“我們可以在金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)的孔洞中儲(chǔ)存大量氫和甲烷，用比目前燃料電池汽車(chē)所需的更低的壓力將其輸送至汽車(chē)引擎。”

在為美國(guó)國(guó)防部研發(fā)用于保護(hù)士兵免受神經(jīng)毒氣襲擊的吸附材料時(shí)，法爾哈的團(tuán)隊(duì)積累了經(jīng)驗(yàn)。

這種新材料達(dá)到了美國(guó)能源部對(duì)替代燃料的車(chē)載儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)設(shè)定的嚴(yán)格要求。

研究小組設(shè)計(jì)了一種多孔新材料，稱(chēng)其為“金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)”。

該產(chǎn)品名為NU-1501，以有機(jī)分子和金屬離子為原料，這些分子和離子自行組合成高度結(jié)晶的多孔結(jié)構(gòu)。

報(bào)道稱(chēng)，帶頭開(kāi)展這項(xiàng)研究的美國(guó)西北大學(xué)教授奧馬爾·法爾哈說(shuō)：“它就像一塊沐浴綿，但孔洞排列得非常有序。如果你潑水后用海綿擦拭，再次使用海綿時(shí)，你得先把里面的水?dāng)D出來(lái)。這種材料也一樣——我們利用壓力來(lái)儲(chǔ)存和釋放這些氣體分子。”法爾哈還說(shuō)：“因此，它的工作原理就像沐浴綿一樣，不過(guò)其工作方式非常巧妙、經(jīng)過(guò)編排。”

這種新材料的關(guān)鍵能力是，它不需要一個(gè)巨大的容器就能在壓力低得多的環(huán)境下儲(chǔ)存氫和其他氣體。

法爾哈說(shuō)：“我們可以在金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)的孔洞中儲(chǔ)存大量氫和甲烷，用比目前燃料電池汽車(chē)所需的更低的壓力將其輸送至汽車(chē)引擎。”

在為美國(guó)國(guó)防部研發(fā)用于保護(hù)士兵免受神經(jīng)毒氣襲擊的吸附材料時(shí)，法爾哈的團(tuán)隊(duì)積累了經(jīng)驗(yàn)。

這種新材料達(dá)到了美國(guó)能源部對(duì)替代燃料的車(chē)載儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)設(shè)定的嚴(yán)格要求。

但為進(jìn)一步研發(fā)，科學(xué)家需要汽車(chē)制造商大力投資。