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新型石墨烯封装储氢结构

2019/10/15 15:45:241931

美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）研发了新型纳米材料结构，使用原子层级厚度的石墨烯材料包裹氢氧化镁，从而提升金属氢化物的储氢性能。使用该结构可提升加氢速度，进一步提升燃料电池汽车的性能。

在新型材料结构中，石墨烯天然的孔隙结构可在屏蔽氧气、水蒸气以及杂质的同时，允许分子粒径更小的氢通过，这一筛选过程有助于提高储氢材料稳定性，克服金属氢化物普遍存在的衰退问题。石墨烯覆盖的氢氧化镁薄片将充当吸氢“海绵体”，进入储氢罐的氢气将以化学吸附的方式，以低压的形式储存起来。而纳米薄片的引入可以提高加氢速度以及减小储氢罐大小。

金属氢化物储氢的一大障碍是吸氢与脱氢速率低。而伯克利实验室创建的石墨烯纳米封装结构的大小只有3-4纳米，这是快速捕获氢气以及释放氢气的关键，材料表面将有更多有效面积参与反应。研究人员表示，下一步的研究中将引入更多不同种类的储氢材料，以提高储氢过程的速率以及效率。