半圆柱形线圈提高了氢燃料电池的充电时间

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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提高固态氢燃料电池充电时间的新方法。

不同设计氢气吸收浓度的比较
不同设计吸氢浓度的比较Puchanee Larpruenrudee

UTS的Saidul Islam博士说,固体储氢——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,而且它可以可逆地吸收和释放氢气。

金属氢化物储氢技术是现场可再生电解制氢的理想选择。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天然气或热能或电能。”应用范围包括氢压缩机、可充电电池、热泵和蓄热、同位素分离和氢净化。它还可以用来在太空中储存氢气,用于卫星和其他‘绿色’太空技术。”

金属氢化物用于氢能储存的一个问题是它的热导率低,这导致充电和放电时间较慢。

为了解决这个问题,研究人员开发了一种新的方法来提高固态氢的充放电时间。研究:镁基金属氢化物氢储能系统的优化设计,最近发表在科学报告

第一作者Puchanee Larpruenrudee是UTS机械与机电工程学院的博士候选人,他说从固体燃料电池中更快的散热会导致更快的充电时间。

“已经设计了几种内部热交换器用于金属氢化物储氢。这些包括直管,螺旋线圈或螺旋管,u型管,和翅片。使用螺旋线圈显著改善了储存内部的传热和传质。

“这是由于二次循环,从金属氢化物粉末到冷却流体有更多的散热表面积。我们的研究进一步开发了一种螺旋盘管,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,据称可以显著改善传热性能。与传统的螺旋盘管换热器相比,使用新型半圆柱盘管的充氢时间缩短了59%。

他们现在正致力于氢解吸过程的数值模拟,并继续改进吸收时间。半圆柱盘管换热器将为此目的进一步开发。

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合作,研究基于新型热交换器的实际罐体性能。