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氢作为能源应用的一大难题是储存，可以说氢的规模储运是氢能应用的关键。氢气的密度很小，它必须经过压缩或在极低的温度下液化，其浓度才能达到成为一种有用燃料的要求。液氢无论是生产、液化还是储存都比较困难，使得液氢的使用成本相当高，且危险性极大，目前主要在航天、远程导弹等方面作为燃料得到应用。 目前，高压容器储氢仍是储存氢气的主要方法，储氢压力为12MPa~20MPa，一般一个充气压力为20MPa的高压钢瓶储氢重量只占其中的1.6%，无论单位体积储氢能力或能量密度均较低，当然还有安全性差的问题。因此，利用一般的高压容器储氢作为汽车、飞机等交通工具的燃料，无论在经济上还是在安全性上都不太适合。 当前最有希望的储氢方法是利用金属氢化物方式储氢。研究证明，某些金属具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，这些金属能够大量“吸收”氢气，与金属反应生成金属氢化物，氢原子储存于金属结晶间隙，同时放出热量。然后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。 储氢合金的储氢能力很强。单位体积储氢的密度是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，也就相当于储存了1000个大气压的高压氢气。由于储氢合金都是固体，既不用储存高压氢气所需的大而笨重的钢瓶，又不需存放液态氢那样极低的温度条件，需要储氢时使合金与氢反应生成金属氢化物并放出热量，需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来，如同蓄电池的充、放电，因此储氢合金是一种极其简便易行的理想储氢方法。 目前研究发展中的储氢合金，主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金、镁系储氢合金及稀土系储氢合金。其中接近实用化的有如下几种。钛铁合金是一种比较便宜而实用的储氢材料，它的分解压在室温附近是几个大气压。用它来取代有易爆危险和体积庞大的氢气瓶，重量可以减轻一半。镧镍合金和镁镍合金也受到人们普遍关注。镁镍合金是一种具有很好的储氢能力且价格比较便宜的材料，氢镁结合生成二氢化镁，100kg二氢化镁所含的氢可供汽车行驶数百公里的路程。镁镍合金的不足之处是它的放氢温度比较高，氢气释放速率比较慢。 储氢合金不光有储氢的本领，而且还有将储氢过程中的化学能转换成机械能或热能的能量转换功能。储氢合金在吸氢时放热，在放氢时吸热，利用这种放热?吸热循环，可进行热的储存和传输，制造制冷或采暖设备。 储氢合金还可以用于提纯和回收氢气，它可将氢气提纯到很高的纯度。例如，采用储氢合金，可以以很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢。 |
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