1.3.3 氢气存储

1.高压容器存储

由于气态的氢气质量密度很低，通常以高压气体的方式进行存储。最高压力为200bar[1]的高压容器目前是一种成熟可靠的技术，广泛应用于储存氢气和天然气。再高的压力允许容积能力现已得到改善，但当达到较高压缩比时，压缩功耗就不能忽略。为了应对安全问题，未来的压力容器包括三层：聚合物衬垫内层，高强度和高弹性的碳纤维复合材料包裹中层，以及能够承受机械和腐蚀损伤的芳纶材料外层。

2.低温液态存储

低温液态存储技术是一种可以代替高压储气的有效方法。它可显著提高氢气以气态化合物储存时不理想的体积密度值。在很高的压力（700bar）作用下，气态氢气的质量密度不到40kg/m3，而液态的质量密度大约是70kg/m3。然而，需要考虑一些安全和制造方面的问题来对这项技术进行全面的分析。

3.固体材料存储

根据形成氢载体的原理不同，可以把固体材料储氢分为物理吸附储氢和化学氢化物储氢。

（1）物理吸附储氢

某些金属可以用作储氢介质，因为某些金属或合金在加热后能吸收氢并释放，从而产生所谓的金属氢化物。从理论上讲，这是氢与金属合金或金属之间的反应，金属氢化物是最简单的储氢过程之一。有不少种金属元素可以储存氢气，然而只有少数金属能在合适的温度和压力下实现存储。还有一些材料也可以储氢，例如金属有机物、碳和其他纳米结构等。

（2）化学氢化物储氢

化学氢化物是化学上与氢结合的材料。能够储存化学氢的材料有金属氢化物、甲酸、碳水化合物、氨、合成烃和液态有机氢载体。与物理吸附相比，化学储氢可以获得更高的能量密度。