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迄今為止，由于氫氣運輸和基礎(chǔ)設(shè)施缺乏有效的存儲方案，而使氫能經(jīng)濟發(fā)展受到阻礙。當(dāng)前的方案需要高壓或者復(fù)雜的熱管理方案來實現(xiàn)所需的存儲密度。來自英國的一支國際化研究團(tuán)隊合成了一種錳氫材料，在車輛中不使用冷卻和加熱設(shè)備的情況下，其儲氫量達(dá)到現(xiàn)有700 bar相同體積儲氫瓶的四倍。

科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種可以解鎖氫動力汽車潛力的關(guān)鍵新材料。

隨著世界正在探索更環(huán)保的替代燃油的技術(shù)，例如電動汽車及另一種具有巨大潛力的“綠色”氫能技術(shù)。然而到現(xiàn)在為止，燃料電池系統(tǒng)主要還存在尺寸、復(fù)雜性和費用等障礙。

由英國蘭卡斯特大學(xué)（Lancaster University）的戴維德安通尼爾（David Antonelli）教授領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一種由氫化錳制成的新材料，可為上述問題提供解決方案。新材料將用于制造燃料箱內(nèi)儲存氫氣的分子篩，并與“氫動力系統(tǒng)”中的燃料電池一起工作。

這種稱為KMH－1（Kubas Manganese Hydride－1，Kubas錳氫化物－1）的材料能夠設(shè)計比現(xiàn)有氫燃料技術(shù)更小、更便宜、更方便和能量密集的儲罐，顯著優(yōu)于電池供電的車輛。

蘭開斯特大學(xué)物理化學(xué)系主任安通尼爾教授在這個領(lǐng)域的研究已經(jīng)超過15年，他表示：“我們的材料制造的成本非常低，而且它能量存儲密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰離子電池，我們可以預(yù)見氫燃料電池系統(tǒng)的成本比鋰離子電池低五倍，而且提供更長的續(xù)航時間。”

這種材料基于一個稱為Kubas結(jié)合的化學(xué)反應(yīng)過程，該方法能夠在室溫下使H2分子內(nèi)的氫原子隔開并來儲存氫。這避免了需要復(fù)雜的設(shè)備來傳遞高能量的極端溫度下的原子鍵之間的分裂和結(jié)合過程。

KMH－1材料還能吸收和儲存任何多余的能量，因此不需要外部熱量和冷卻。這一點至關(guān)重要，因為它意味著車輛中不需要使用冷卻和加熱設(shè)備，從而使系統(tǒng)設(shè)計有可能比現(xiàn)有的更有效。

分子篩在大約120個大氣壓下吸收氫氣，這比典型的潛水罐小。當(dāng)壓力釋放時，它將氫從儲罐中釋放到燃料電池中。

研究人員的實驗表明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，相同的體積下該材料可以在儲存四倍的氫氣。這對于汽車制造商來說非常有用，因為它增加了四倍的車輛使用范圍，或者允許他們將燃料箱的尺寸減小到四倍，使設(shè)計車輛的靈活性。

雖然包括汽車和重型貨車在內(nèi)的車輛是最該技術(shù)最重要的應(yīng)用，但研究人員認(rèn)為KMH－1還有許多其他應(yīng)用。

“這種材料還可用于便攜式設(shè)備，如無人機或移動充電器，因此人們可以進(jìn)行為期一周的野營旅行而無需為設(shè)備充電，”安通尼爾教授說。 “這帶來的真正優(yōu)勢在于你將能夠長時間離線，例如長途卡車旅行、無人駕駛飛機和機器人技術(shù)。”

該技術(shù)已通過南威爾士大學(xué)（University of South Wales）授權(quán)給了一家名為Kubagen的衍生公司，安通尼爾教授為該公司共同創(chuàng)始人。

編譯：七喜