氫是宇宙中分布最廣泛的元素。氫氣作為能源具有零碳排量、可再生以及高質(zhì)量能量密度的優(yōu)點，具備廣泛應(yīng)用的巨大潛力。為了實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”目標(biāo)，我國未來的能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化，氫能作為高效的清潔能源將占據(jù)重要地位。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)包括氫氣的制備、儲存、運輸和利用，處于產(chǎn)業(yè)鏈中段的氫氣存儲連接了氫氣的生產(chǎn)和應(yīng)用，是實現(xiàn)氫氣大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)和前提條件。

能否解決氫氣安全有效存儲和低成本高效率運輸?shù)膯栴}是制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的決定性因素。目前儲氫方式主要有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、有機液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫。其中，體積儲氫密度高、工作壓力低以及安全性好的固態(tài)儲氫技術(shù)備受關(guān)注。而固態(tài)儲氫技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵就在于研發(fā)吸脫氫性能優(yōu)異的儲氫材料。

固態(tài)儲氫材料

儲氫材料可按儲氫機理分為物理吸附和化學(xué)吸收兩大類。

1.物理吸附儲氫材料

MOF 碳納米管

1）物理吸附類儲氫材料通常需要高比表面積、豐富的孔結(jié)構(gòu)及較高的氣體吸附能力，如MOF和多孔碳材料等。

2）由于物理吸附的儲氫過程，這類材料往往在低溫和相對較高的壓力下具有更高的儲氫量。

2. 化學(xué)吸收儲氫材料

金屬氫化物 配位氫化物

1）對于化學(xué)吸收類儲氫材料，通常為金屬氫化物和配位氫化物材料等。這類材料需要易與氫氣作用并形成化學(xué)鍵，且需要具有較高的成鍵系數(shù)及較大的理論儲氫容量。

2）通常這類材料需要一定的溫度和壓力來激活化學(xué)反應(yīng)，從而實現(xiàn)氫氣的吸收。

固態(tài)儲氫材料吸脫附特性

固態(tài)儲氫材料開發(fā)優(yōu)化參數(shù)：

活化溫度及壓力條件

活化次數(shù)

最大儲氫及脫氫容量

儲氫速率快慢

脫氫速率快慢

儲氫溫度及壓力條件

脫氫溫度及壓力條件

循環(huán)吸脫氫壽命

材料抗污染抗氧化性能…

固態(tài)儲氫材料吸脫附特性要求：

儲氫材料在更溫和的條件下進行儲氫或脫氫則更有利于材料的實際儲氫應(yīng)用。

對于化學(xué)吸收類儲氫材料通常需要通過改性來降低材料的儲氫及脫氫溫度，而對于物理吸附類儲氫材料則更關(guān)注材料的吸附能力以及材料如何在常溫及相對較低的壓力下實現(xiàn)材料的儲氫性能。

對于化學(xué)吸收類儲氫材料通常需要在相對較高的溫度和壓力下進行氫活化處理，材料活化條件越溫和、活化次數(shù)越少則更能體現(xiàn)材料的適用性能。

無論是化學(xué)還是物理類的儲氫材料，快速的儲脫氫是材料性能的另一個重要指標(biāo)，如何通過改性實現(xiàn)材料在更短時間內(nèi)達到相對較高的吸附量及脫附量是實現(xiàn)材料改性的另一關(guān)鍵。

對于儲氫材料的實際應(yīng)用而言，材料的循環(huán)儲脫氫性能及材料的使用壽命同樣是評價儲氫材料性能的關(guān)鍵。

固態(tài)儲氫材料表征方案

固態(tài)儲氫材料開發(fā)需要滿足上述性能的改善，而如何精確可靠的表征材料的這些性能則是固態(tài)儲氫材料開發(fā)或生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的步驟。有效的表征材料的吸脫附特性則可以為材料改性提供方向以及實現(xiàn)材料質(zhì)量評估。

高壓儲氫吸附儀可以實現(xiàn)材料在不同溫度及不同的高壓環(huán)境下對氫氣的吸附行為檢測，是有效表征材料吸脫附氫氣的溫度和壓力、吸脫附量以及吸脫附速率等儲氫材料關(guān)鍵性能的方法。

解決方案：

H-SorbX600PCT高壓儲氫吸附儀

不銹鋼厚壁高壓微焊管路，配套VCR接口高壓氣動閥。

高壓量程高精度數(shù)字量壓力傳感器，大小基體腔切換。

系統(tǒng)化實驗步驟，減少操作誤差。

原位預(yù)處理功能，避免氧化影響。

寬溫度范圍控制。

多實驗參數(shù)調(diào)節(jié)。

H-Sorb X600PCT高壓儲氫吸附儀