什么是储氢材料？有哪些？

1.什么是储氢材料

氢是一种十分重要的元素，对环境无污染是氢区别于传统能源石油等燃料的最大优势，同时氢能量密度高，可实现大规模储存，易于实现氢电与热的转换，是优质能源。氢气的大量储存问题成为制约氢能推广的重点所在，是氢能源需要解决的一个关键问题。储氢材料就是一种既可以储存氢能又可以释放氢能的一种材料，它为氢能的储存、运输、释放提供便利。

2.储氢材料有哪些

碳基储氢材料

(1)活性炭：活性炭(AC)又称碳分子筛，是一种独特的多功能吸附剂。优点有孔隙度高、比表面积高、吸附能力大、表面活性高、循环使用寿命长、储氢量高及成本价格低廉等。

(2)石墨纳米纤维：石墨纳米纤维(GNF)是一种由含碳化合物经金属催化剂分解后一层层沉淀后再堆积在一起的石墨材料，主要类型为薄片状、管状、带状、棱柱状和鲱鱼骨状。

(3)碳纳米纤维：碳纳米纤维的比表面积很大，表面能够吸附大量的氢气，便于氢气进入碳纳米纤维;氢气分子的动力学直径(0.289nm)小于碳纳米纤维的层间距，因而大量的氢气可以进入到碳纳米纤维的层间;碳纳米纤维有中空管，氢气可凝结在中空管中，因而碳纳米纤维储氢密度较高。

(4)碳纳米管：碳纳米管具有纳米尺度中空孔道、高活性等特性，因而具有良好的储氢性能。

有机框架储氢材料

(1)金属有机框架化合物储氢材料：金属有机框架化合物(MOFs)是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸或多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。以新型阳离子、阴离子及中性配体形成的MOFs材料具有孔隙率高、孔结构可控、比表面积大、化学性质稳定、制备过程简单等优点。最近10来年才研究出MOFs可以作为新型储氢材料，与最初的MOFs相比较，用作储氢材料的MOFs比表面积更大。

(2)共价有机骨架化合物(COFs)储氢材料：COFs是近年来新开发的一种在储氢领域应用前景较广阔的多孔材料，优点为比表面积高、密度低、结构可调控性强以及热稳定性高等。COFs这种多孔材料在氢气储存方面的应用引起了全球广泛的关注。

金属氢化物储氢材料

(1)钒系储氢材料：钒系合金已较早地应用于氢的储存、净化、压缩及氢的同位素分离等领域。具有bcc结构的钒系合金的优点为储氢量大[VH2的理论储氢密度为3.8%(质量分数)]、吸放氢容易、反应速度快等。

(2)镁系储氢材料：镁系合金作为储氢材料被认为是最有发展前途的储氢材料，备受各国专家及学者的青睐，优点为质量轻密度小、储氢量高、资源丰富、价格低廉、无污染等，缺点为工作温度高、吸/放氢动力学性能差等。

(3)稀土系储氢材料：稀土系合金以LaNi5为代表，1969年Philips实验室发现了LaNi5合金，优点为储氢性能优良(储氢质量分数1.4%)、吸氢能力强、易活化、对杂质不敏感、吸释氢不需高温高压等，缺点为吸氢后晶胞体积膨胀较大、易粉化、吸释氢能力易失、成本高昂等。

(4)钛系储氢材料：美国Brookhaven国家实验室的Reilly和Wiswall两人在稀土系储氢材料的基础上开发了以FeTi为典型的钛系储氢材料。优点是成本低、资源丰富等，缺点是活化需高温高压(450℃、5MPa)较难、抗杂质能力差、反复吸释氢后性能差等。

(5)锆系储氢材料：锆系合金的优点是吸氢量大、反应速度快、易活化、没有滞后效应等，缺点为稳定性较差等。

以上就是有关于储氢材料的定义及种类的全面梳理，如果还想了解更多储氢材料的相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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