解決儲(chǔ)氫難題 西安交大在石墨烯領(lǐng)域又有重大進(jìn)展！

氫能能很好地實(shí)現(xiàn)由高碳向低碳的轉(zhuǎn)型，隨著氫能源的不斷加速發(fā)展，氫能將肩負(fù)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要使命。氫能作為一種零碳排放的清潔能源，廣泛應(yīng)用于航空航天、陸運(yùn)水運(yùn)等領(lǐng)域，但是氫氣易燃易爆，十分危險(xiǎn)，稍有不慎便容易引發(fā)安全事故，所以儲(chǔ)氫技術(shù)是目前氫能大規(guī)模推廣應(yīng)用的瓶頸。

“怎樣更好地儲(chǔ)存、利用氫能”是科學(xué)家們一直致力研究的問題。2021年3月5日，2021年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告中指出，扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作，制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)。近日，西安交通大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出高密度固態(tài)儲(chǔ)氫材料——石墨烯界面納米閥固態(tài)儲(chǔ)氫材料，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫材料安全、可控、穩(wěn)定釋氫 克服氫氣低溫釋放難題。相關(guān)成果被央視財(cái)經(jīng)頻道節(jié)目《創(chuàng)業(yè)英雄匯》報(bào)道。

傳統(tǒng)的氫氣儲(chǔ)運(yùn)主要通過高壓氣態(tài)法或低溫液態(tài)法實(shí)現(xiàn)，高壓氣態(tài)法對(duì)容器質(zhì)量要求高、容易造成氫氣的泄露，安全性低。低溫液態(tài)法需要將氫氣冷卻至-200℃以下，成本昂貴，經(jīng)濟(jì)性差導(dǎo)致適用范圍小。同時(shí)這兩種方法都必須使用笨重的罐體來承壓或保溫，造成了巨大的有效質(zhì)量損失，導(dǎo)致總儲(chǔ)氫密度大幅降低。而近年來快速發(fā)展的常規(guī)固態(tài)儲(chǔ)氫材料將氫原子與金屬原子等結(jié)合實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存，是一種更安全、高效的儲(chǔ)氫方式，但常規(guī)材料中氫的釋放存在條件苛刻、動(dòng)力學(xué)緩慢、脫氫不完全、氫氣純度低、催化劑昂貴、催化劑中毒等難以克服的問題，同樣限制了其在商業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。

針對(duì)此問題，西安交通大學(xué)電氣學(xué)院張錦英教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了石墨烯界面納米閥固態(tài)儲(chǔ)氫材料，以高活性輕金屬氫化物為原材料，在不同組分界面建立石墨烯界面納米閥結(jié)構(gòu)，通過界面納米閥非催化動(dòng)力學(xué)調(diào)控機(jī)制實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫材料安全、可控、穩(wěn)定釋氫。同時(shí)該界面納米閥結(jié)構(gòu)能有效隔絕水氧，杜絕氫氣自發(fā)泄露，提高材料的儲(chǔ)運(yùn)安全性，避免了使用笨重的高壓金屬罐或者添加額外的保護(hù)裝置來進(jìn)行運(yùn)輸，極大地提高了材料便攜性和系統(tǒng)儲(chǔ)氫密度。同時(shí)張錦英教授團(tuán)隊(duì)還克服了氫氣低溫釋放的行業(yè)性難題，實(shí)現(xiàn)了石墨烯界面納米閥固態(tài)儲(chǔ)氫材料在-40~85℃寬溫度范圍穩(wěn)定工作，并成功在50W、200W和1000W燃料電池系統(tǒng)上進(jìn)行了不同載荷驗(yàn)證。目前團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行基于此新型儲(chǔ)氫技術(shù)的便攜式氫能電源、無(wú)人機(jī)、氫能源電動(dòng)車等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)。

原標(biāo)題：央視關(guān)注！解決儲(chǔ)氫難題，西安交大在石墨烯領(lǐng)域又有重大進(jìn)展！