1.引言

能源是人类社会前进发展的动力，支撑着生产生活的各个领域。随着我国能源消耗日益增长，天然气、石油、煤炭等传统能源过度消耗，带来一系列严峻的环境问题，例如酸雨、温室效应等。全球都面临着能源危机和生态危机的双重考验。因此，大力研究和开发新能源迫在眉睫，已成为全世界各国可持续发展的出路。

氢能具有来源广泛、可再生、能量密度高以及燃烧清洁等特点，被广泛应用于燃料电池，氢能汽车以及镍氢电池中。而且氢能作为二次能源载体有望作为化石资源、核能、可再生能源的终端能源^[1]，故而氢能还被认为是由传统化石能源向可再生新能源发展的途径之一，是实现能源可持续供给和循环的重要能源载体^[2]，但是氢能技术面临着氢的规模制备、储存和运输等主要问题，其关键在于能否开发具有足够容量的储氢材料。氢的储存方式有物理储氢和化学储氢之分，物理储氢主要包括高压气态储氢、液态储氢、活性物质吸附储氢等，化学储氢方法主要有配位氢化物储氢、金属氢化物储氢、化学氢化物(包括无机物及有机物)储氢等。氢能的储存是氢能广泛应用于实际生产中的瓶颈，只有处理好这个问题，氢能才能更好的更广泛的应用。中国作为能源需求大国，在我国”863”、”973”计划和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006一2020年)》中均设立了与氢能相关的研究项目，为发展氢能提供技术支持^[3]。

2.储氢技术的研究现状

氢能作为一种清洁燃料时，能量密度大(包括质量储氢密度和体积储氢密度)、安全性能高、能耗少是必不可少的条件。高效安全的储氢技术仍在研究之中，对此许多国家和科研机构都将高效安全的储氢技术放在关键位置。氢的储运按氢的储存方法可以分为3种^[4]：高压气态储氢技术、液态储氢技术、固体储氢技术。

2.1高压气态储氢技术

高压气态储氢技术是氢气加压（约为15MPa）储存于钢制的高压容器中。该方法优点是简便且释放吸收氢气速度较快，但是能量密度较低储氢量小，而且高压容器的重量庞大，氢气的质量只占容器质量的1%～2%。此外，在高压条件下有爆炸的危险。

2.2液态氢储存技术

液态储氢技术是将氢气液化后存储在真空容器中，液态储氢的体积密度较高，是气态储氢密度的845倍，较气态储氢技术而言密度高、储存容器体积小，但氢气的冷却到20K的超低温下才能实现液化，在此过程中消耗的能量很大^[5]，导致能源的利用率低，并且液体储存箱非常庞大，需要有极好的绝热性能来隔热，造成成本较高。液态储氢技术的应用主要在航天领域。

2.3固体氢储存技术

固体储氢技术是氢气与储氢材料通过物理或化学的方式相结合的储氢方式，能有效克服气、液两种储存方式的不足，而且储氢体积密度大、安全度高、运输方便、操作容易。所以说固体储氢技术也是人们最近研究的热点问题。固态储氢的材料主要有：金属氢化物、配位氢化物和多孔吸附材料等。

2.3.1金属氢化物

金属氢化物储氢具有安全可靠、储氢能耗低、储存容量高、制备技术和工艺相对成熟等优点。金属氢化物储氢是目前应用最为广泛的储氢材料。主要有稀土系、 镁系和钛系等；储氢合金是指在一定温度和氢气压力下，能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属化合物。储氢合金由两部分组成，一部分为吸氢元素，它控制着储氢量的多少，是组成储氢合金的关键元素，主要是IA#8212;VB族金属如Ti、Zr、Ca、Mg、V、Nb；另一部分则为吸氢量小或本不吸氢的元素，它则控制着吸放氢的可逆性，起调节生成热与分解压力的作用。

2.3.2配位氢化物

配位氢化物是现有储氢材料中体积和质量储氢密度最高的储氢材料，它们一般是由碱金属(如：Li，Na，K)或碱土金属(如：Mg，Ca)与第ⅢA元素(如：B，Al)或非金属元素形成。目前，开发中的高容量配位氢化物储氢材料主要有：金属铝氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢化物和氨基硼烷化合物等，他们的储氢量在5.8wt%~19.6wt%之间^[6]，但在较高的温度下才能释放氢气，并且大部分的配位氢化物的可逆性较差。