科學家們發現了一種新的材料,可能成為激發氫動力汽車潛力的鑰匙。
隨著全球逐漸遠離化石燃料驅動的汽車和卡車,越來越多的替代技術正在探索使用中,比如電池驅動的汽車已經登上舞臺。另一個具有巨大潛力的綠色技術是氫動力,然而,一個主要的障礙是燃料系統的規模、復雜性和成本———直到現在還困擾著科研人員。
英國蘭卡斯特大學的大衛·安東內利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新的解決方案,這種新材料將被用于在燃料箱中制造分子篩,燃料箱儲存氫然后與燃料電池一起在氫動力系統中工作。
該材料被稱為KMH-1(庫巴斯氫化錳-1)使得燃料箱的設計比現有設計更小、更便宜、更方便,而且擁有更高的能量密度,大大超過了電池驅動的汽車。
安東內利說:“我們的材料制造成本很低,儲存的能量密度比鋰離子電池高很多,氫燃料電池系統比鋰離子電池低5倍,可以提供更高的續航里程,可能使兩次充電之間的行程延長4~5倍。”這種材料利用了一種叫做庫巴斯結? 合的化學過程,通過使氫原子遠離氫氣分子的方法來儲存氫氣,并可以在室溫下工作,不需要分裂和結合原子之間的鍵,也不需要高能量、極端溫度以及復雜的設備來傳送整個過程。
KMH-1材料還吸收和儲存多余的能量,因此不需要外部加熱和冷卻。這一點至關重要,因為這意味著冷卻和加熱設備不需要在車輛中使用,從而產生比現有設計更高效率的系統。燃料箱的的工作原理是在大約120個大氣壓下吸收氫氣,比一個典型的水肺罐要小;當壓力釋放時,會將氫從燃料箱釋放到燃料電池中。
研究人員的實驗表明,該材料能夠以與現有氫燃料技術相同的體積儲存4倍的氫氣。這對于汽車制造商來說是好事情,因為這為他們提供了靈活性,不僅油箱的尺寸減小四倍,續航里程同時增加四倍。
雖然這種技術在汽車和重型卡車中最有應用前途,但研究人員認為,KMH-1在其他領域同樣有應用潛力。安東內利說:“便攜式設備也可以運用該技術,如無人機或移動充電器,這樣人們可以在不充電的情況下進行為期一周的野營旅行。”
來源：國家電網
