钛/石墨烯储氢材料文献综述
摘要：随着国际上对能源问题的不断重视，氢能利用受到人们的广泛关注。各种储氢材料如金属配合物、合金、有机材料、碳基材料相继被发现。碳纳米结构储氢是近几年研究的热门话题。其中，发现碳基材料复合各种金属能进一步提升其储氢能力。通过对过渡金属Ti复合石墨烯、碳纳米管和富勒烯储氢性能分析研究。发现在Ti复合碳纳米结构储氢中，它们的储氢能力都达到了大约7.8wt%左右。过渡金属元素与石墨烯之间通过空d轨道与碳之间的杂化形成化学键。其d轨道与氢的反键轨道之间的杂化而得以储氢。但其存在的金属团簇、氢气在其表面吸附能小等问题仍待解决。
关键词：储氢材料；钛；石墨烯；储氢原理
一、文献综述
当前，能源问题正日益被重视并达到了前所未有的高度，因此世界各国正努力开发洁净新能源以解决当前日益严重的能源短缺、环境污染和温室效应等问题[1]。而氢能是一种清洁可再生能源，同时又具有可存储和可运输的特点，从长远来看，它的发展可能带来能源结构的重大改变。目前它是一种理想的低污染或零污染的车用能源，国际上公认在不远的将来，氢燃料电池汽车将是解决城市大气污染最重要的途径之一[2,3]。氢能体系主要包括氢的生产、储存与运输、应用3个环节，其中氢的储存是关键，也是目前氢能应用的技术瓶颈。
1 氢能的储存方法
氢的储运按氢的储存方法可以分为3种:第一种是气体氢储存技术，即将氢气压缩后存储在高压容器中，缺点是钢瓶储存氢气的容积小、储氢量小，并且有爆炸的危险；第二种是液态氢储存技术，即将氢气液化后存储在绝热容器中，缺点是液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热，并且容易渗漏；第三种是固体氢储存技术，即氢气与储氢材料通过物理或化学的方式相结合的固体储氢方式，能有效克服气、液两种储存方式的不足，而且储氢体积密度大、安全度高、运输方便、操作容易。因此，固体储氢引起了人们特别的关注，成为目前研究的热点[4]。2001年以来，世界能源署(IEA)制定了车用氢气存储系统目标:建立一种可逆的质量储氢容量大于5%的媒介，在低于80℃和在0.1MPa下释放氢气[5]。为此科学家开展了大量研究工作。
2 储氢材料
2.1 金属基储氢合金材料
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