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새로운 수소흡장 금속간화합물

전문가 제언: ○ 수소 온 보드 저장은 연료전지 차와 ICE/전기 하이브리드 차에 초점이 주어진다. 이는 온 보드 저장 기술의 타결이 수소시대를 겨냥하는 목표이며, 이 기술을 통해야만 다른 저장과 수송문제가 해결될 수 있기 때문이다. 수소의 저장 목표는 중형연료전지차로 500km를 달릴 수 있는 5kg의 수소를 저부피의 수소무게의 5% 정도의 탱크에 배출온도 80~150℃, 충전 시 빠른 시간과 저에너지로 하며, 탱크 값은 USD150/kg을 겨냥하고 있다.

○ 고체에의 수소저장은 정치용과 모바일용에서 안전과 효율적 측면이 있다. 4개의 주류는 카본과 기타 고 표면적(HSA), 물과 반응화학수소화물, 열화학수소화물과 충전수소화물이다. 카본 나노튜브와 그래파이트 나노파이버는 지난 수십 년간 주목을 받아왔다. 그런데 공유결합의 수소를 유리하는데 400℃ 이상의 고온이 필요하였다. 현재 흡수 메카니즘이 확실히 규명되지 않았으며, 기술 경제적 성취는 더 개발이 요구되고 있다.

○ 충전수소화물은 수십 년간 연구되어서 잘 알려져 있다. 원소수소화물은 100℃ 미만의 실용온도에서 너무 안정하거나 불안정하다. 콤플렉스수소화물, 특히 borohydrides, alanates, amides는 괜찮은 성능이나 더 연구가 필요하다. 나노 결정체와 아몰퍼스 수소화물은 좋은 키네틱을 가지나 저장능력과 방출온도가 적합지 못하다.

○ 이 글에서 논의 되고 있는 합금과 금속간화합물(intermetallic compounds) 은 고가이나 100℃ 미만에서 작동하는데, 2.5wt% 미만의 중량밀도로 자동차에는 부적합하고 정치형으로는 적합하다는 평가를 초기에 받았다. 그러나 초격자수소흡장합금인 AB2와 AB5와 같은 금속간의 공간으로 들어가는 수소가 흡장탈착이 용이하게 자리 잡는 구조로의 발전은 매력적인 대상이라고 생각한다.

저자: Akiba Etsuo
자료유형: 학술정보