新方法！德国科学用复合材料（TPX /金属氢化物）储氢

2018-10-15 12:07:09 作者：本网整理来源：materialstoday 分享至：

用于储氢的TPX /金属氢化物复合物的示意图

将聚合物与基于金属化合物的填料结合在一起的复合材料是氢储存的一种有吸引力的潜在选择。将氢气作为气体或液体储存需要高压和（或）低温，但酰胺 - 氢化物复合物可以固态的方式储存氢气。缺点是酰胺 - 氢化物复合材料在重复循环后往往会失去其储氢能力。罪魁祸首是氧气和水，它们与酰胺和氢化物反应形成系统污染的氧化物或氢氧化物。

现在，德国的一个团队提出了一种替代方案 - 一种复合材料，其中的组分聚合物，在这种情况下是一种聚烯烃，可以避免金属氢化物暴露在空气和水分中。

“我们在聚合物中嵌入了一种复杂的金属氢化物，目的是阻绝与空气的直接接触，并保持储氢循环性，”该研究的第一作者，Hujun Cao和Prokopios Georgopanos解释道。 “通过这种方式，可以防止氢化物和O2或H2O之间发生的副反应。”

分别来自德国电子材料研究所和Helmholtz-Zentrum Geesthacht聚合物研究所的研究人员以及Deutsches Elektronen-Synchrotron（DESY）的研究人员，汉堡大学和德国汉堡联邦国防军大学的同事们相信这是世界上首次在储氢材料中使用聚甲基戊烯或TPX TM。

在新型复合材料中，TPX与Mg（NH2）2-nLiH配对以提高氢化物稳定性，使用了简单的四步法，其中Mg（NH 2）2和LiH在与溶液中的TPX混合之前进行球磨，用于合成复合物。据研究人员称，复合材料在空气暴露90分钟后没有显示出氧化反应的迹象。12小时后，尽管储氢能力有所下降，但TPX /金属氢化物复合材料比纯金属氢化物的性能要好得多，具有更高的储存容量和稳定性。

“我们的研究解决了三个主要问题，”Cao和Georgopanos说。“首先，隔绝空气保护了金属氢化物。其次，最终的空气稳定聚合物/氢化物复合材料在正常大气条件下可以在短时间内安全处理，降低了安全风险。最后，基于这种材料的储氢罐的规模和生产成本将大大降低。”

研究人员认为，这些属性使TPX /金属氢化物复合材料对未来的应用具有潜在的吸引力。

“这种复合材料非常适合真正的氢存储应用，因为它具有出色的循环性，更好的处理能力和更低的生产成本，”Cao和Georgopanos指出。 “在制造之后，复合材料可以很容易地转移并装入氢气罐中，而不需要惰性气氛。”

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责任编辑：韩鑫

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