洁净煤技术

作者：马腾博, 士子云, 肖皓宇, 胡强, 杨扬, 杨海平, 陈汉平

关键词：碳材料,氢能储存,储氢机理,活化,掺杂,吸附

氢能作为一种丰富、清洁、高效的能源载体，对构建新型能源体系、实现“双碳”目标具有重要意义。储氢技术的开发是推动氢能产业化发展的关键，碳材料因其优异的物理化学特性成为最具潜力的固体储氢载体之一。碳材料储氢机制主要分为物理吸附、化学吸附、溢出机制和Kubas相互作用，这4种储氢机制在储氢过程中存在交互作用。根据碳材料比表面积、孔结构及官能团等物理化学特性的不同，储氢特性呈现较大差异。通过对碳材料进行物理化学活化、金属及非金属掺杂以及多元素共掺杂等调控，可大幅提升碳材料的储氢性能。其中金属掺杂因其特有的溢出机制和Kubas相互作用，提升更为显著。常温常压下经金属掺杂后其储氢量可提高6倍左右。从储氢机理、不同种类碳材料储氢特性以及碳材料改性的方面系统探讨了碳材料在储氢领域应用的研究进展，并进行了总结与展望，旨在为构建高效、低成本、安全可靠的碳材料储氢体系提供理论基础和工程指导。

来源：2025年第9期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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