隨著全球致力于減少溫室氣體排放和緩解氣候變化的影響，對(duì)清潔和可再生能源（RES）的需求變得越來越迫切。氫氣作為燃料具有清潔低碳、可持續(xù)性、儲(chǔ)量豐富、靈活高效（重量能量密度約為33.6 kWh/kg，遠(yuǎn)高于化石燃料或電池）的優(yōu)勢(shì)，使得氫氣成為一種非常有前途的能源載體，被廣泛運(yùn)用于交通、發(fā)電、工業(yè)和供暖等各個(gè)領(lǐng)域[1]。

從制氫到儲(chǔ)/運(yùn)氫再到用氫，氫能產(chǎn)業(yè)鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在突破可接受性價(jià)比的大規(guī)模低成本普適應(yīng)用。天際智慧也為氫產(chǎn)業(yè)鏈提供了各節(jié)點(diǎn)解決方案。

在氫能產(chǎn)業(yè)各節(jié)點(diǎn)中，有效的儲(chǔ)氫對(duì)于平衡供需、實(shí)現(xiàn)靈活性和解決可再生能源系統(tǒng)的間歇性問題至關(guān)重要。氫可以以各種形式儲(chǔ)存，常見的有壓縮氫氣、液態(tài)氫和以如金屬氫化物或復(fù)合氫化物等形式存在的固態(tài)材料。相比于氣、液態(tài)儲(chǔ)氫方式，固態(tài)儲(chǔ)氫具有高存儲(chǔ)密度，安全性和運(yùn)輸便利性的特點(diǎn)，尤其其安全性會(huì)極大解放人們對(duì)氫的恐懼，推動(dòng)可持續(xù)能源的應(yīng)用發(fā)展[2]。

每立方氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)儲(chǔ)氫量對(duì)比[3]

根據(jù)氫的不同形態(tài)，固態(tài)儲(chǔ)氫材料可分為物理吸附型和化學(xué)吸附型兩大類[4]。金屬氫化物屬于后一類，金屬元素或合金通過對(duì)氫的吸收，形成二元或三元儲(chǔ)氫材料。在這之中，固態(tài)鎂儲(chǔ)氫材料(如MgH₂)因其高儲(chǔ)氫容量（可達(dá)7.6%）、簡(jiǎn)單安全的單步反應(yīng)途徑、豐富的原料來源和成本效益等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注[5]。

各類氫化物中氫的密度和氫含量[6]

Mg的吸氫反應(yīng)過程可以分為以下步驟: （1）H₂在Mg表面的物理吸附；（2）H₂的解離及化學(xué)吸附；（3）氫原子的表面滲透；（4）H在氫化物層中的擴(kuò)散；（5）氫化物在金屬/氫化物界面長大。

金屬（鎂）基儲(chǔ)氫材料的氫化反應(yīng)過程釋義圖

盡管在過去的幾十年中MgH₂被認(rèn)為是一種潛在的輕質(zhì)低成本儲(chǔ)氫材料，然而，由于其高熱力學(xué)穩(wěn)定性（ΔH=76 kJ/mol）和較差的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，MgH₂只能在高溫下（≥300℃）才有優(yōu)異的吸附氫性能，且在吸放氫循環(huán)中，MgH₂/Mg顆粒的團(tuán)聚和長大導(dǎo)致循環(huán)穩(wěn)定性差。因此，為了使MgH₂在儲(chǔ)氫應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用，必須調(diào)整其熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能。目前在改善MgH₂/Mg體系儲(chǔ)氫性能方面，多使用納米化、合金化、添加催化劑、復(fù)合輕金屬配位氫化物等方法。

鎂基儲(chǔ)氫材料的吸脫氫反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)與儲(chǔ)氫性能關(guān)系示意[7]

天際智慧提供旋轉(zhuǎn)盤離心霧化制粉裝備，可用于制備Mg系儲(chǔ)氫粉末。使用該裝備制得的粉末粒度均勻，粉末收得率高。

使用天際智慧旋轉(zhuǎn)盤離心霧化制粉裝備制得的粉末

同時(shí)，該裝備對(duì)比車削工藝法，污染小、氧含量低、堆積密度高；減少生產(chǎn)成本和工序，無空心球。設(shè)備工藝操作前單，容易維護(hù)；粉末粒徑分布可根據(jù)改變生產(chǎn)工藝制得等優(yōu)勢(shì)。

除了制備Mg系儲(chǔ)氫粉末設(shè)備之外，天際智慧還提供氣霧化制粉裝備，可用于制備Ti系及稀土合金儲(chǔ)氫粉末。裝備采用高效【緊耦合超音速氣體霧化器】核心技術(shù)，提高粉未合格率，減少耗氣量，可以有效降低生產(chǎn)成本。同時(shí)還具備智能化和自動(dòng)化、高穩(wěn)定性、低氧增量、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)。

引用文獻(xiàn)： 

[1] HASSAN Q, ALGBURI S, JASZCZUR M, et al. Hydrogen role in energy transition: A comparative review [J]. Process Safety and Environmental Protection, 2024, 184: 1069-93.

[2] ALI N A, SAZELEE N A, ISMAIL M. An overview of reactive hydride composite (RHC) for solid-state hydrogen storage materials [J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, 46(62): 31674-98.

[3] 劉美佳. 基于碳納米管改性鎂基儲(chǔ)氫材料的吸放氫動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)性能研究 [D], 2019.

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[6] 房文斌 張, 于振興,王爾德. 鎂基儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展 [J]. 中國有色金屬學(xué)報(bào), 2002, (05): 853-62.

[7] 劉木子, 史柯柯, 趙強(qiáng), et al. 固體儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展 [J]. 化工進(jìn)展, 2023, 42(09): 4746-69.