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镁基固态储氢材料应用领域

2022/07/16180 作者:佚名
导读:1)新能源领域 镁基固态储氢材料,作为氢的可逆“存储”介质具有优良的吸放氢性能以及长期循环无动力学衰减和容量损失的优点,可实现大容量固态储氢,常温常压长距离运输。不但可降低氢气的储运成本和能耗,而且安全便捷,有望成为氢储运领域的重要关键材料,从而推动氢能行业的发展。目前,氢储(上海)能源科技有限公司采用上海交通大学镁基储氢材料的技术正在研发单车可存储吨级以上氢气的长罐储运氢拖车,已建立测试基地并准

1)新能源领域

镁基固态储氢材料,作为氢的可逆“存储”介质具有优良的吸放氢性能以及长期循环无动力学衰减和容量损失的优点,可实现大容量固态储氢,常温常压长距离运输。不但可降低氢气的储运成本和能耗,而且安全便捷,有望成为氢储运领域的重要关键材料,从而推动氢能行业的发展。目前,氢储(上海)能源科技有限公司采用上海交通大学镁基储氢材料的技术正在研发单车可存储吨级以上氢气的长罐储运氢拖车,已建立测试基地并准备在2020年实现量产。

另外,镁基固态储氢材料的水解反应可在较低温度下进行,因此有望用于大功率燃料电池的氢源,取代目前所用的高压氢气瓶,可大大提高移动式氢源的安全性并降低建造高压加氢站所需的成本。上海镁源动力有限公司和上海交通大学联合研究开发出了镁基固态储氢材料的可控水解产氢技术,供氢速度连续可调,可为1000W内的燃料电池供氢,材料的水解度达到99%以上,用水量接近理论反应所需量。利用镁基储氢材料的水解产氢可作为不同功率燃料电池的氢源,范围可覆盖从几瓦到千瓦的产品,用于电子、航海、航空航天及新能源汽车等领域,也可以作为野外应急储备电源或水下装备动力源,其能量密度远高于常规的锂电池。镁源动力与新加坡HES公司合作,用镁基储氢材料为氢源的燃料电池无人机创造了飞行6小时,航程300公里的纪录。

2)氢健康领域

经过多年探索发现,氢原子作为宇宙最小的原子,对人体健康具有神奇的功效,能有选择的清除有害的氧化自由基,对多种疾病有治疗作用,有益于人身健康。但由于氢分子的特性,氢的获取应用在日常生活中有很多不便之处,使用镁基固态储氢材料研发的氢健康产品,很好的解决了日常生活中氢的获取和应用问题,使氢健康深入生活成为可能。镁基固态储氢材料的水解在室温下就能进行,反应条件温和,放氢量大,约为15.2wt.%,是热分解放氢量的两倍。

上海镁源动力科技有限公司将镁基固态储氢材料运用到了医疗健康领域的衍生品中,包含吸氢机、富氢杯及洗护用富氢片剂,不同于常规的吸氢机、富氢杯,无需用电,产生的氢气纯度高,不存在余氯和臭氧问题。吸氢机小型化,使用便捷,富氢杯不受饮品种类和温度限制,符合中国人喜欢热饮的习惯。

3)医学领域

镁基固态储氢材料的医用价值主要归功于它的两大分解产物——镁离子和氢气。

首先,镁是人体必需的常量元素,镁离子是人体内一种重要的离子。镁离子可以激活人体多种酶的活性;维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性;维护胃肠道和激素的功能。其次,有报道称,吸入2%的氢可有效清除强毒性自由基,显著改善脑缺血再灌注损伤,相关研究结果发表在国际医学顶级期刊《Nature Medicine》。此后大量研究表明,氢气具有抗氧化、抗炎症和抗细胞凋亡的生物效应,对人类常见的如心血管疾病、糖尿病、老年痴呆症、甚至肿瘤等等70多种慢性疾病均具有良好的辅助治疗效果,氢气在生物医学领域显示出巨大的应用潜力。世界各国纷纷发展氢气医学,并相继将氢气列入食品添加剂目录中。

镁基固态储氢材料应用在医学领域,一方面可以改善因为镁缺乏引起的各种疾病,另一方面可以清除体内恶性自由基,抗氧化防衰老;增强免疫力,改善机体抗病能力。因此,镁基固态储氢材料在生物医学领域具有广阔的发展前景,值得基础医学和临床应用研究的重视。目前上海镁源动力科技有限公司联合华山医院,上海交通大学氢科学中心,三方发挥各自优势,正在研发可用于疾病预防及治疗,便捷、安全、高效的健康产品。

4) 农业、畜牧业领域

镁基固态储氢材料在农业和畜牧业领域的应用也是基于镁和氢的共同作用。氢气还具有非常可观的农业效益,因此有人认为氢气是潜在的化肥替代品。但是直接使用氢气应用于大田生产显然是不现实的,还有人试图利用氢水棒或电解的办法获得富氢水以浇灌植物。但是受限于成本和实际条件无法大规模使用该方法。

在土肥、水肥、叶肥中加入固态镁氢缓释材料,将是农业领域氢应用的可行的方法,对农业产生有利的影响。镁基固态储氢材料作为一种缓释氢肥,起到调节植物激素的作用,提高植物的抗逆性,促进植物的营养吸收,改善土壤微生物群落结构,有利于植物生长发育。其分解产生的镁离子是叶绿素的合成元素,是植物光合作用所必须的;产生的氢气可直接被植物根系吸收,或释放到地表空气中形成氢气氛围被植物各组织部分吸收。

镁基固态储氢材料作为氢肥料有以下优点:

(1). 成本低、用量少,有利于大规模推广应用;

(2). 无污染,基本无残留,环保效果好;

(3). 应用范围广,可在旱地、水田大规模应用,也可以应用于温室大棚、无土栽培、盆栽、插花等领域。

有研究结果显示,在牛羊等饲养中加入氢气,会改善牛羊体质,减少抗生素使用,同时奶品蛋白质含量显著提高,而镁基固态储氢材料在供氢的同时补充镁元素,是优良的饲料添加剂。2100433B

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