新材料奈米碳管受關注   有助氫能源發展

編譯/Cynthia

奈米碳管(CNTs)是種因獨特的結構和性質而受到廣泛關注的材料,這種特殊的材料具有顯著的應用潛力,其高表面積和優異的機械性能,使其成為一種理想的氫氣儲存材料。因此,科學家們正積極探索如何利用奈米碳管來改善氫氣儲存技術,以應對能源環境挑戰。

新材料奈米碳管是一種理想的氫氣儲存材料。圖取自 AZoNano

挑戰與需求

儲存氫氣因安全和成本問題,一直是挑戰性任務。氫氣壓縮需700 bar以上高壓力,設備成本高且存在爆炸風險,而液化需-253°C低溫,造成冷卻設備與能源消耗增加成本,且有揮發性和外洩問題。傳統方法難以大規模應用,需尋求更安全、更經濟、更有效的替代方案。

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CNTs的應用前景

奈米碳管被視為有應用前景的氫氣儲存解決方案,因其輕量和穩定性。然而在應用上仍面臨挑戰,如需與儲存容器材料相容、增強與氫氣分子的結合力等。奈米碳管的製程和生產也需要考慮成本和可持續性,以確保實用性和經濟效益。

儲存氫氣效能提升

為了提升奈米碳管的儲存氫氣效率,必須優化其表面積、孔隙度和機械強度。過去的研究指出,奈米碳管的儲存氫氣能力受多個因素影響,包括製程方法、反應條件和催化劑的選用。此外,控制奈米碳管的結構和形態也對其儲存氫氣性能至關重要。

最新研究成果

近期研究聚焦於利用掺雜過渡金屬原子,來提升奈米碳管的儲存氫氣性能。例如一項研究利用先進的計算模擬,顯示鎳原子如何提高單層奈米碳管周圍氫分子的濃度,進而增加儲存氫氣效率,這種方法開啟儲存氫氣技術的新可能性,並為未來奈米碳管的應用提供新的方向。

資料來源:AZoNano

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