Ⅲ型储氢罐低温压缩吸附储氢性能的宽压力范围模拟研究

摘要整理

将纳米孔隙材料与低温压缩氢相结合进行低温压缩吸附储氢，为在相对较低储氢压力下实现更高储氢密度提供了新途径。然而，现有研究主要集中在室温或77 K条件下、10 MPa以下压力范围，缺乏低温压缩吸附储氢的系统研究。本研究建立了Ⅲ型储氢罐模型，分别选用AX-21、MOF-177、MOF-5、Cu₃(BTC)₂和MIL-101五种吸附材料填充储氢罐。采用改进的Dubinin-Astakhov（D-A）模型模拟氢气吸附等温线。随后在77~298 K温度范围和0.1~50 MPa压力范围内，模拟了不同吸附材料填充的Ⅲ型储氢罐的质量储氢密度和体积储氢密度。分析了吸附材料堆积密度的影响规律。研究结果表明，低温压缩吸附储氢在多个温度范围内可达到液氢密度水平，有效降低了储氢压力要求，展现出良好的应用前景。

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