[科普中國]-吸氫

吸氫是指貯氫材料與氣體氫發(fā)生反應，通過相變形成金屬氫化物的過程。大量的氫通過這一反應以固態(tài)的金屬氫化物形式貯存于貯氫材料中。

簡介吸氫是指貯氫材料與氣體氫發(fā)生反應，通過相變形成金屬氫化物的過程。大量的氫通過這一反應以固態(tài)的金屬氫化物形式貯存于貯氫材料中1。

貯氫材料作為貯氫材料，其吸氫反應能在室溫附近和不太高的氫壓下迅速進行。大部分貯氫材料的首次吸氫非常緩慢，有時還需在一定的溫度和較高的氫壓下才能完成，稱之為活化。活化后的貯氫材料能以很快的速度吸氫和放氫，例如可以在幾十秒內(nèi)吸氫至半飽和。

具體步驟吸氫可以分為三個步驟：氫分子在合金表面分解為氫原子，氫原子向內(nèi)部擴散，形成金屬氫化物相。作為一種相變過程，吸氫過程中氫不是在貯氫材料中均勻地填充，而是先在部分部位形成氫化物相，它與非氫化物相共存，前者逐漸增加，后者逐漸減少，最終全部轉(zhuǎn)化為氫化物相，完成吸氫過程1。

特點用表面分凝現(xiàn)象來解釋貯氫材料優(yōu)良的吸氫動力學特征，即在各顆粒的表面析出了新鮮的金屬原子團，它們對氫分子的分解提供了催化活性。微量合金元素的添加有時能改善吸氫的動力學特征。

發(fā)展現(xiàn)狀氫動力車靠罐裝方式向燃料電池提供氫氣，氫氣與空氣反應再產(chǎn)生電能，這在儲運和充氣等方面仍有不便。而科學家的理想是把氫氣“藏”在某種氫化物中，并發(fā)現(xiàn)鋰、鈉等輕金屬和氫元素構(gòu)成的氫化物較理想。但這類輕金屬氫化物需要數(shù)百攝氏度的溫度才能吸收和釋放氫氣，而車載的理想溫度在120攝氏度以下1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學