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蓋世汽車訊 氫被視為理想的可再生能源載體。在所有化學(xué)燃料中，其重量能量密度是最高的（141MJ/kg），比汽油（46MJ/kg）高出三倍。然而，由于氫的體積密度較低，目前的存儲方案需要大量空間，使其在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用受限。

在環(huán)境溫度下，氫是一種氣體，1千克氫的體積為12000升（12立方米）。在燃料電池汽車中，氫的儲存壓力高達大氣壓力的700倍，這樣每千克H2的體積就會減少到25升。液氫的密度更高，每公斤可以達到14升，但這需要極低的溫度，因為氫的沸點是零下253攝氏度。

據(jù)外媒報道，最近，馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所（Max Planck Institute for Intelligent Systems）、德累斯頓工業(yè)大學(xué)（Technische Universität Dresden）、埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)（Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg）和橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）的一組研究人員證明，在接近H2沸點的極低溫度下，氫可在表面凝結(jié)，形成超高密度單層，其密度幾乎超過液氫的三倍，從而使每公斤H2的體積減少到只有5升。

結(jié)果顯示，覆蓋在表面的H2分子是惰性氣體氬原子的兩倍，盡管二者的大小幾乎相同。為了使每個區(qū)域的分子數(shù)量翻倍，H2分子會緊緊地擠在一起，形成超密集層。

研究人員對高度有序、顯示出良好的孔隙和表面特征的介孔二氧化硅進行高分辨率低溫吸附實驗，以確定材料表面冷凝的分子數(shù)量。

非彈性中子散射是追蹤這種二維氫層形成的理想工具。研究人員首次現(xiàn)場證實了這種超密度氫的存在。

理論研究確認，實驗中觀察到的吸附層具有極高的氫密度。表面的引力大于兩個氫分子之間的排斥力，導(dǎo)致介孔二氧化硅表面堆積了超密的氫氣。氫沒有核心電子，具有高壓縮性，因此可以實現(xiàn)超高密度。

在接近沸點的低溫下形成超密度氫層，是最重要的問題。可以考慮在20K下對氫的吸附等溫線進行定量分析。在未來的氫經(jīng)濟中，這可能為提高低溫儲氫系統(tǒng)的容量開辟新的可能性。

原標題： 研究人員探討超高密度氫 幾乎超過液氫密度的三倍