研究人员开发出新的更快充电的氢燃料电池

悉尼科技大学 (UTS) 和昆士兰科技大学 (QUT) 的研究人员开发了一种新方法来改善固态氢燃料电池的充电时间。氢作为一种从风能和太阳能等可再生能源中储存“绿色能源”的有效方式而受到广泛关注。压缩气体是最常见的储氢形式，但它也可以以液态或固态储存。

悉尼科技大学的 Saidul Islam 博士说，固态储氢，尤其是金属氢化物，之所以引起人们的兴趣，是因为它比压缩气体或液体更安全、更紧凑、成本更低，并且可以可逆地吸收和释放氢。

“金属氢化物储氢技术是可再生电解现场制氢的理想选择。它可以长时间储存​​氢气，一旦需要，它可以通过燃料电池转换为气体或热能或电能形式，”伊斯拉姆博士说。

“应用包括氢气压缩机、可充电电池、热泵和储热、同位素分离和氢气纯化。它还可以用于在太空中储存氢气，用于卫星和其他‘绿色’空间技术，”他说。

然而，用于氢能存储的金属氢化物的一个问题是其低导热性，这导致充电和放电时间缓慢。

为了解决这个问题，研究人员开发了一种新方法来改善固态氢气的充放电时间。该研究最近发表在《科学报告》杂志上。

第一作者 Puchanee Larpruenrudee，博士。UTS 机械与机电工程学院的候选人表示，更快地从固体燃料电池中去除热量会导致更快的充电时间。

“已经设计了几种用于金属氢化物储氢的内部热交换器。其中包括直管、螺旋盘管或螺旋管、U 形管和翅片。使用螺旋盘管可显着改善储氢装置内的传热和传质。”

“这是由于二次循环，并且具有更大的表面积，可以将热量从金属氢化物粉末转移到冷却液中。我们的研究进一步开发了螺旋线圈以提高传热性能。”

研究人员开发了一种半圆柱形盘管作为内部热交换器，显着提高了传热性能。与传统的螺旋盘管换热器相比，使用新型半圆柱盘管时，充氢时间减少了 59%。

他们现在正在对氢解吸过程进行数值模拟，并继续改进吸收时间。为此，将进一步开发半圆柱形盘管换热器。

最后，研究人员的目标是开发一种新的氢能储存设计，它将结合其他类型的热交换器。他们还希望与行业合作伙伴一起研究基于新型热交换器的真实储罐性能。