高溫高壓反應裝置

固態儲氫試驗裝置

金屬氫化物儲氫技術:具有較高的儲氫容量和良好的可逆性,適用於動力電池和儲能等領域。
鎂基 (Mg-based) 材料因其超高的儲氫容量與環境友好特性,被譽為最有前途的固體儲氫媒介;鎂基儲氫系統因其質量/體積儲氫密度高、循環性能好、鎂資源豐度高等優點而受到廣泛關注。將氫的解吸溫度降低到與燃料電池堆的餘熱相適應的範圍(約60-150℃)可能是目前奈米結構儲氫材料研究的重要的目標。

1. 技術核心與優勢

  • 超高儲氫密度: 氫化鎂的質量儲氫密度高達 7.6 wt.%,體積儲氫密度可達 110 g/L,是氣態氫的 1000 倍、液態氫的 1.5 倍。

  • 高度安全性: 相對低氫壓,提供比高壓氣罐更穩定的固態儲存方案。

  • 資源豐富: 鎂資源儲量大、成本低,適合大規模商業化應用。

2. 關鍵改質研究方向

針對氫化鎂熱力學穩定性過高(需高溫吸放氫)及動力學性質差的問題,本裝置支援以下研究路徑:

  • 奈米化與核殼結構: 縮短氫原子擴散路徑,提升反應活性。

  • 合金化與催化劑引入: 降低氫氣解離能壘,目標將解吸溫度降至燃料電池餘熱範圍 (60-150°C)。

  • 材料基因組工程: 透過精確控制催化作用,改善材料組成。

3. 應用多元材料體系

除了鎂基儲氫,試驗裝置亦支援:釩基、鐵基、鋯系、鈣系、鈦系、稀土系等三元、四元及多元合金體系的固態儲氫研究。