1.1　制氢材料

随着近年来新能源技术的不断发展,核能、太阳能、地热能、风能、生物能、海洋能和氢能等化石燃料以外的新型替代能源逐渐步入人们的日常生活,其中,氢能技术的发展最为引人注目,这是由于与传统化石能源和其他新型能源相比,氢能具有以下特点:

(1) 资源丰富:氢作为自然界中存在最普遍的元素,它在构成宇宙的物质中约占75%,并且其氧化放热后的产物为水,形成一个取之于水又用之于水的良性循环,保证氢能体系资源的取之不尽,用之不竭。

(2) 能量值高:氢的燃烧性能好,点燃快,其发热值仅次于核能,达到(1.21～1.43)×105kJ·kg-1H2,分别是常用化石燃料中的汽油和焦炭发热值的3和4.5倍。

(3) 用途广泛:氢气的化学性质活泼,可直接应用于发动机燃料、燃料电池和化工原料,并且无须对现有技术装备做重大改造。(https://www.daowen.com)

(4) 易储存:氢能能够以氢气的形式被储存起来,因此它可以作为沟通和连接其他如太阳能、风能等可再生能源之间的桥梁,将其他不可储存的可再生能源转变为可储存的氢能。

(5) 环境友好:氢本身不具有毒性,其在能量存储和释放过程中也不产生有毒有害物质,是目前最清洁的能源。

近年来,世界各国都制订了氢能发展规划和相应计划,并投入大量经费支持氢能开发和应用示范活动,开始了对氢能应用更加深入和广泛的研究。然而,随着移动能源的快速发展,氢能体系也面临着如何方便、快捷地将氢转化成能源的难题,其中的关键环节是氢在能源系统中的快速获取。虽然氢元素在地球上的分布广泛,但是主要以化合物的形式存在,导致其难以被直接利用,同时,由于氢的密度低,当作为移动能源时,常温常压下的氢难以被直接使用。因此,实现氢的密集存储和可控释放以达到其应用的便捷性和移动性,是推动氢能进一步发展的关键。