英国科学家在燃料电池材料技术方面取得革命性突破

科学家们发现了一种新的材料，这种材料能够保持释放氢动力汽车潜能的钥匙。

近年来新能源产业的兴起，世界已经逐渐远离化石燃料驱动的汽车和卡车，越来越多的绿色替代技术正在探索中，比如电动电池驱动的汽车。

英国燃料电池材料技术实现革命性突破？氢能动力应用希望倍增

其中一个具有巨大潜力的"绿色"技术是氢动力。然而，这种氢能源动力的应用必须跨越一个主要的障碍是燃料系统的规模、复杂性和成本——直到现在。

英国兰开斯特大学的大卫·安东内利教授领导的一个国际研究小组发现了一种由氢化锰制成的新材料，它提供了一种独特的解决方案。这种新材料将被用来在燃料箱中制造分子筛——储存氢并与氢动力系统中燃料电池一起工作。

这种被称为KMH-1（Kubas氢化锰-1）的材料将使燃料堆的设计变得比现有的氢燃料技术更小、更便宜、更方便和更高的能量密度，并且大大超出了电池动力汽车的性能。

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兰开斯特大学物理化学教授安东内利（Antonelli）说："我们的材料制造成本很低，而且它能储存的能量密度比锂离子电池高很多，因此我们可以看到氢燃料电池系统的成本比锂离子电池低5倍。"这种电池技术将锂离子电池提供更大的续航里程，可能使两次充电之间的行程延长四到五倍。"

这种材料利用了一种叫做kubas结合的化学过程。这个过程通过使氢原子远离氢分子并在室温下工作来储存氢。这就不需要分裂和结合原子之间的键，不需要高能量和极端温度的过程，也不需要复杂的设备来传送。

KMH-1材料还吸收和储存多余的能量，因此不需要外部加热和冷却。这一点至关重要，因为这意味着冷却和加热设备不需要在车辆中使用，从而产生比现有设计效率更高的系统。

这种筛子的工作原理是在大约120个大气压下吸收氢气，这个大气压比一个典型的水肺罐要小。当压力释放时，它会将氢从油箱释放到燃料电池中。

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研究人员的实验表明，这种材料能够以与现有氢燃料技术相同的体积储存4倍的氢。这对于车辆制造商来说是非常好的，因为它为提供了更多的灵活性，使他们能够设计出里程增加四倍的燃料电池电动汽车车辆，或者使他们能够将油箱的尺寸减小四倍。

虽然包括汽车和重型货车在内的车辆是最明显的应用，但研究人员认为，KMH-1还有许多其他的应用。

安东内利教授说："这种材料也可以用于便携式设备，如无人机或移动充电器，这样人们就可以在不充电的情况下进行为期一周的野营旅行。""这带来的真正好处是，在这种情况下，您预计将长期脱离电网，例如长途卡车旅行、无人驾驶飞机和机器人。它也可以用来用燃料电池来管理房屋或偏远地区。"

这项技术已被南威尔士大学授权给一家分拆公司，该分拆公司的一部分归安东内利教授所有，名为库巴根。

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这项研究在论文《实用氢的氢化锰分子筛》的封面和学术期刊《能源与环境科学》的印刷版中进行了详细介绍，由克莱斯勒（FCA）、魁北克水电研究所、南威尔士大学、工程和环境研究所资助。物理科学研究委员会（EPSRC）、威尔士政府和曼彻斯特大学。

美国燃料电池公司高级开发工程高级技术工程师TarekAbelBaset说："储氢是一个巨大的挑战。近15年来，我们与安东内利教授以及众多学术界和政府资助机构合作，我们为这一结果感到骄傲。KMH-1材料的开发显示出真诚的希望。"