高压－固态复合储氢

高压－固态复合储氢技术将高压气态储氢充放氢响应速度快与固态氢化物储氢体积储氢密度高、工作压力低的优点相结合， 是实现安全高效储氢的新方法。

在向复合储氢罐中加注氢气时， 压力超过储氢材料平台压力后， 固体开始大量吸收氢气， 之后氢气被高压压缩储存在空隙中。在气瓶放气时， 空隙中的高压氢气首先释放， 压力降低到储氢材料平台压力后， 固体开始释放氢气， 成为额外的氢气来源。

Liu等人采用有效储氢容量为1.7%的ATi-Mn型储氢合金开发了一种工作压力低于5 MPa的气态和固态复合储氢系统， 该系统具有40.07 kg/m3的高体积储氢密度， 与燃料电池系统组合的储能效率达到了86.4%~ 95.9%。

高压复合储氢罐中储氢材料的填充率、储氢量和充氢压力对储氢系统的质量与体积的影响， 发现如果材料的储氢密度能够提高， 整个高压复合储氢罐的质量会显著下降。储氢合金脱氢平台的宽度与平台斜率对储氢系统持续、平稳地输出氢气有一定影响。

此外， 气瓶在短时间内多次快速充放氢时， 氢气压缩膨胀做功和固体材料发生焓变引起的温度变化会对储罐的材料性能造成破坏， 进而影响气瓶的储氢能力， 因此热效应带来的问题不容忽视. 随着高性能固态储氢材料开发和高效热管理技术的发展， 高压－固态复合储氢技术的性能指标将有望获得进一步提高。