随着可再生能源的增加,以及与电涌和极端天气事件导致的停电相关的不确定性增加,储能在确保(bao)医疗设施、数据‘ju’中心和电信等关键基础设施的可靠供电方面发挥着关键作用。氢气作为一〖yi〗种储能解决方案显示出了前景,研究人员正在开发能够以低成本和高能效长期储存氢气的材料。


在能源部氢和燃料《liao》电池技术办「ban」公室的《de》支持下,伯克利实验室〖shi〗领导的一“yi”组研究人员检查了基于海绵状材料的备用电源系「xi」统金属有机框架并发现,随着进一步研究和发展 zhan[,他们可以与其他成本(ben)竞争蓄能备“bei”用电源技术。



MOFs是由以下材料制成的多孔晶体材料金属离子晶『jing』体中的大孔可以储存氢气。作为能源部的一部分氢材料高级研{yan}究联盟该团队与来自西北国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员合「he」作,使用技术经济分析和过程建模来分《fen》析系统性能。他们的研究发表在自(zi)然能源‘yuan’。


MOF具有高表面积和氢「qing」吸附能力,氢分子可以附着在MOF腔的表面,特〖te〗别是对于备用电源应用,它「ta」们有一个简单「dan」的充电/放电机「ji」制,允许储存的氢在放电时立即释放「fang」,而不需要化学反应,化学反 fan[应通常需要高温。


利用伯克利实验室科『ke』学家Jeffrey Long提供的实验数据 ju[和分子(zi)模拟〖ni〗来预测MOF在系统层面的性‘xing’能,研究人员发现,对于10mw以下的备用电源应用,如微电网或社区规模的数据中心,选择MOF系统可能与其他大规模的固定备「bei」用电源应用(如抽水蓄能水电和电池)相比具有成本竞争力。



该研究还发现,MOFs与液态氢储存相比具有成本竞争力,并且比压缩氢储〖chu〗存具有更高的系统级能量密【mi】度,因此需要更少的空间。


使用MOFs作为备用(yong)电源的储氢还没有 you[商业化,但是现有的MOFs已经在储氢罐中得到验证,这些系统可能还需要几年时间,但「dan」研究表明,MOFs的进一步研究和开发可「ke」能会对提高弹性产生关键影响。


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