自发泡沫、烧结抗性的铁-钨粉末实现高循环热化学氢气储存
光学
2026-02-27 v1 量子物理
摘要
650-800 {\deg}C 下的 H2-H2O 红氧循环铁粉床提供一种紧凑、安全、经济的氢气储存方法，但由于烧结导致的容量损失，已停滞数十年无法实现规模化。本文展示，将红氧活性钨添加至 Fe 粉末中可解决此问题于静态粉末床中：Fe-25W (at%) 合金化粉末在红氧循环期间通过 W 气相传输自发泡，以增加孔隙度并保持容量。于自制自动化反应器中，千克级粉末床可可逆储存 42g H2 并在 30 次红氧循环中维持 96+-3% 的容量利用率。温度分辨的原位 X 射线衍射揭示了由化学-气相-输运介导的自发泡沫机制，通过重新分布 W 细化微结构，同时在高温保持期间通过接触-屏障稳定机制实现抗烧结。部分容量循环至 90 次进一步确认了在不完全红氧条件下仍具抗烧结性。这些结果确立了 Fe-W 粉末床作为稳健、可规模化且紧凑的 stationary 氢气储存平台。
引用
@article{arxiv.2602.22806,
title = {Experimental investigation of the effect of dispersion on squeezing generation in a synchronously pumped optical parametric oscillator},
author = {Edoardo Suerra and Samuele Altilia and Stefano Olivares and Alessandro Ferraro and Sebastiano Corli and Enrico Prati and Simone Cialdi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.22806},
year = {2026}
}