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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(chǔ)方案需要大量空間，使其在交通運(yùn)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(chǔ)存壓力高達(dá)大氣壓力的700倍，這樣每千克H2的體積就會(huì)減少到25升。液氫的密度更高，每公斤可以達(dá)到14升，但這需要極低的溫度，因?yàn)闅涞姆悬c(diǎn)是零下253攝氏度。

據(jù)外媒報(bào)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(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory）的一組研究人員證明，在接近H2沸點(diǎn)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(guò)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(gè)區(qū)域的分子數(shù)量翻倍，H2分子會(huì)緊緊地?cái)D在一起，形成超密集層。

研究人員對(duì)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(jìn)行高分辨率低溫吸附實(shí)驗(yàn)，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(chǎng)證實(shí)了這種超密度氫的存在。

理論研究確認(rèn)，實(shí)驗(yàn)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(gè)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(méi)有核心電子，具有高壓縮性，因此可以實(shí)現(xiàn)超高密度。

在接近沸點(diǎn)的低溫下形成超密度氫層，是最重要的問(wèn)題。可以考慮在20K下對(duì)氫的吸附等溫線進(jìn)行定量分析。在未來(lái)的氫經(jīng)濟(jì)中，這可能為提高低溫儲(chǔ)氫系統(tǒng)的容量開(kāi)辟新的可能性。

原標(biāo)題： 研究人員探討超高密度氫 幾乎超過(guò)液氫密度的三倍