作为新一代能源的氢
图1 燃料电池示意图
氢能社会
氢是一种非常有意义的元素,其具有最简单的结构,而且能够在各种领域发挥重要作用。近年来,氢作为不排放有害物质的燃料电池的燃料而受到关注。如图1所示,燃料电池以氢和氧为燃料,只排出水。燃料电池易于小型化,不仅可以用于固定发电,还可作为汽车动力源。为了进一步普及氢能的利用,急需开发一种更高效的氢储存和运输方法。其中一种方法是将氢气液化后进行储存和运输。液化氢与气态氢相比可以大量储存和运输,因此现在主要在工业领域使用。
液化氢的汽化损耗问题
储存液化氢时的问题之一是液化氢会随着时间的流逝而发生汽化损耗。其原因之一是氢分子具有两种核自旋状态。如图2所示,将两个氢原子核的核自旋对称的分子氢称为正氢,将核自旋反对称的分子氢称为仲氢。作为氢原子核的质子是费米子,在常温下的正仲比为3:1。另外,其量