據美國物理學家組織網1月10日（北京時間）報道，美國薩瓦那河國家實驗室（SRNL）的科學家利用含三氫化鋁的輕型材料制成了小型儲氫容器，并證明它的氫釋放率適合為小型商用燃料電池提供動力，這為未來大規(guī)模制造便攜式發(fā)電系統(tǒng)鋪平了道路，在軍用和商用領域都可能得到應用。
SRNL研究團隊展示了如何用三氫化鋁和類似高性能儲氫材料來制造便攜的發(fā)電系統(tǒng)。三氫化鋁與其他金屬氫化物類似，也能為氫提供一種固態(tài)的儲存媒介。但三氫化鋁具有一大優(yōu)勢：它具有極高的儲氫能力，能夠將兩倍多的氫氣儲存為液態(tài)氫。此外，它還具有較低的質量和有利的放電狀態(tài)。這些都使它成為理想的化學儲氫材料之一。
但目前可商用的三氫化鋁十分有限，且生產成本很高，妨礙了它的廣泛應用。研究人員表示，他們的研究克服了三氫化鋁傳統(tǒng)生產方法中的多個障礙，新方法能最少程度地使用溶液，并制出純凈、不含鹵化物的三氫化鋁。同時，研究小組還能借助另一過程，使從三氫化鋁中提取的氫翻一番。這些進展也為開發(fā)成本低廉的新型三氫化鋁生產方式奠定了基礎。研究團隊已經研發(fā)出一個小型的系統(tǒng)，以生產試驗及改進研究所需的三氫化鋁。
而此次研究的另一重點就是評估三氫化鋁系統(tǒng)和小型燃料電池應用的兼容性?；诩s含有22克三氫化鋁的測試容器的初步結果顯示，這一系統(tǒng)能夠很好地滿足100瓦燃料電池系統(tǒng)所需的氫釋放率。該系統(tǒng)能夠在燃料電池接近全功率的狀態(tài)下運轉3個多小時，并能在降低功率后再運行若干小時。
便攜式發(fā)電設備制造商正在尋找可提供超過1千瓦時/千克比能的系統(tǒng)，這比目前最好的鋰電池的儲能量還要多2至3倍。SRNL的泰德·莫蒂卡博士表示，更高的比能意味著單位重量獲取的能量更多。他們的目標是為軍隊提供輕便且儲能能力出色的便攜系統(tǒng)，以及應用于其他對重量要求較高的領域。
燃料電池很簡單，卻很高效。同樣是消耗酒精或者氫，熱機效率到30%就算厲害，燃料電池卻高達80%，因為它的能量無需損耗在機械摩擦和散熱上。1960年代阿波羅飛船就開始用燃料電池，之后全世界研究改進了半個世紀，燃料電池離大規(guī)模商用卻還差一步：儲能材料成本太高。而SRNL的新生產工藝，突破了這一關鍵瓶頸，有望將氫燃料電池帶入我們的生活。這又是一個科技發(fā)展“積跬步成千里”的例子。
