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英格蘭一大學研發新材料 實現氫動力汽車發展突破
作者:    發布于:2019-06-10 08:46:09    文字:【】【】【
摘要:英格蘭一大學研發新材料 實現氫動力汽車發展突破

英格蘭一大學研發新材料 實現氫動力汽車發展突破


隨著全球都在逐漸淘汰化石燃料汽車和卡車,人們都在探索更環保的替代技術,例如電動汽車。其中一項極具潛力的“綠色”技術就是氫能,但是,到目前為止,由于該燃料系統的規模、復雜性和費用問題,導致無法得到大規模應用。據外媒報道,英格蘭蘭卡斯特大學(Lancaster University)David Antonelli教授領導的一個國際研究小組發現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的分子篩,燃料罐內可存儲氫氣,在氫氣為動力的“系統”中,與燃料電池一起工作。

英格蘭一大學研發新材料 實現氫動力汽車發展突破

(圖片來源:蘭卡斯特大學官網)

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有的氫燃料技術更小、更便宜、更方便、能量密度更高,而且性能顯著優于電池驅動的汽車。

蘭卡斯特大學物理化學系主任Antonelli教授已經在該領域從事了15年以上的研究,他表示:“生產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,該氫燃料電池系統的成本與現有鋰離子電池相比,低了5倍,但是卻可以支持更長的續航里程,續航里程延長了3倍或4倍。”

該材料利用了庫巴斯結合(Kubas binding)化學過程,該化學過程通過讓氫分子中的氫原子在室溫下保持一定距離,從而實現氫存儲,消除了分裂、結合氫原子間化學鍵(需要高能量、極端溫度以及復雜的設備來完成)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備,從而使系統的潛在效率遠高于現有的設計。

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,與現有氫燃料技術相比,該材料可多存儲3倍的氫氣,對于汽車制造商來說,可提供設計靈活性,將車輛的續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最明顯的應用領域在汽車和重型貨車,但是研究人員認為其還有其他應用。Antonelli教授表示:“該材料還可用于無人機等便攜式設備或者移動充電器中,讓人們能夠進行為期一周的露營旅行,而不必給設備充電,優點在于,當人們預計要長時間遠離電網,還可以用于燃料電池,為房屋或偏遠地區供電。


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