美国多个实验室正在联合开发高性能储氢材料

多个实验室联合开发用于储氢的吸附剂和金属氢化物。Sandia的研究人员Vitalie Stavila(左)和Mark Allendorf是该实验室联盟的成员，该联盟旨在推进未来的储氢材料研究。

作为一种无碳能源可以扩展到多种领域，包括工业过程、建筑供暖和交通运输。

目前，它为越来越多的零排放车辆提供动力，包括德国的火车、韩国的公交车、加州的汽车以及全球范围内的叉车。这些车辆使用燃料电池将氢气和氧气混合，产生电能来驱动发动机。水是它们唯一的排放物。

为了让氢燃料继续发展并改变整个经济中的各个行业，需要新的基础设施。氢动力汽车储存氢气的压力是大气压力的700倍，可以和传统的燃油汽车行驶地一样远。虽然这项技术已经使氢动力汽车商业化，但它无法达到美国能源部制定的具有挑战性的能量密度的目标。

在美国能源部的能源效率和可再生能源办公室的燃料电池技术办公室的支持下，氢材料先进研究联盟(HyMARC)，一个多实验室合作组织，正在开发两种类型的储氢材料，以满足其目标。在工作的第一阶段，该小组确定了战略，并进行了基础研究，以增加金属有机框架的存储容量，提高金属氢化物的存储效率。

现在，新扩大的合作研究正在对最有前途的优化材料进行攻关，以便在未来的车辆上使用，它们可能提供更紧凑的车载储氢系统，减少操作压力和显著的降低成本。

“这些好处可能有助于让更多的燃料电池汽车上路，让驾驶体验与传统汽车接近，”桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)的研究员、HyMARC联盟的联合主任马克·阿伦多夫(Mark Allendorf)说。

该联盟目前正在探索从乙醇等分子中可逆地提取氢的方法。这些氢分子载体将比氢气更容易运输到加油站，提高了燃料运输的效率，降低了氢动力汽车以及其他应用的成本。来自HyMARC的先进储氢材料的突破也将支持美国能源部(DOE)的H2@Scale计划，使大规模的氢生产、储存、运输和跨多个行业的利用成为可能。