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英格兰一大学研发新材料 实现氢动力汽车发展突破

盖世汽车

图1

(图片来源:兰卡斯特大学官网)

随着全球都在逐渐淘汰化石燃料汽车和卡车,人们都在探索更环保的替代技术,例如电动汽车。其中一项极具潜力的“绿色”技术就是氢能,但是,到目前为止,由于该燃料系统的规模、复杂性和费用问题,导致无法得到大规模应用。据外媒报道,英格兰兰卡斯特大学(Lancaster University)David Antonelli教授领导的一个国际研究小组发现了一种由氢化锰制成的新材料,提供了一种氢能源解决方案。该新材料可用于制作燃料罐内的分子筛,燃料罐内可存储氢气,在氢气为动力的“系统”中,与燃料电池一起工作。

该新材料称为KMH-1(Kubas氢化锰-1),可将氢动力汽车的燃料罐变得比现有的氢燃料技术更小、更便宜、更方便、能量密度更高,而且性能显著优于电池驱动的汽车。

兰卡斯特大学物理化学系主任Antonelli教授已经在该领域从事了15年以上的研究,他表示:“生产此类材料的成本非常低,但是该材料存储的能量密度与锂离子电池的高得多,因此,该氢燃料电池系统的成本与现有锂离子电池相比,低了5倍,但是却可以支持更长的续航里程,续航里程延长了3倍或4倍。”

该材料利用了库巴斯结合(Kubas binding)化学过程,该化学过程通过让氢分子中的氢原子在室温下保持一定距离,从而实现氢存储,消除了分裂、结合氢原子间化学键(需要高能量、极端温度以及复杂的设备来完成)的需要。

该KMH-1材料还能吸收和存储多余的能量,因此不需要外部加热和冷却,这一点非常重要,将意味着车辆无需使用冷却和加热设备,从而使系统的潜在效率远高于现有的设计。

分子筛的工作原理是在120个大气压下吸收氢气,此大气压比一般的潜水器要低。然后,当压力释放时,会从燃料罐中将氢气释放到燃料电池中。

研究人员的实验表明,在相同体积下,与现有氢燃料技术相比,该材料可多存储3倍的氢气,对于汽车制造商来说,可提供设计灵活性,将车辆的续航里程增加到原来的3倍,或者可将燃料罐的尺寸减小至原来的3倍。

尽管,该KMH-1最明显的应用领域在汽车和重型货车,但是研究人员认为其还有其他应用。Antonelli教授表示:“该材料还可用于无人机等便携式设备或者移动充电器中,让人们能够进行为期一周的露营旅行,而不必给设备充电,优点在于,当人们预计要长时间远离电网,还可以用于燃料电池,为房屋或偏远地区供电。”

来源:盖世汽车

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