La0.3Ce0.7Ni3.9Co1.1合金在固定式储氢应用中的创新设计与热性能优化研究

本文推荐：研究团队设计了一种新型盘片翅片多管反应器（disc finned multi tube reactor），用于La0.3Ce0.7Ni3.9Co1.1合金（AB5型）的固定式储氢应用。该反应器在20 bar供氢压力下仅需694秒完成268.9 g氢吸收，热传递效率高达0.87，较传统反应器缩短吸收时间55-84%，其轻量化设计为大规模储氢系统（MHHSS）提供了高效解决方案。

　　

Highlight

本研究聚焦La_0.3Ce_0.7Ni_3.9Co_1.1合金（商品名HIS-06?）在盘片翅片多管反应器中的性能突破。该AB₅型合金经球磨处理后粒径为150-200 μm，虽储氢容量略低于AB₂型，但凭借优异综合性能成为理想选择。

MH Reactor Description

反应器采用"壳管式"创新架构：合金填充于壳体，热传输流体（HTF）通过内外双通道循环——内置19根冷却管与外部盘片翅片协同强化热管理。这种设计较传统方案减重30%，同时实现26.4 kg/m³的体积储氢密度。

Result and Discussion

在20 bar/25°C条件下，反应器以"氢脉冲"模式（hydrogen pulse mode）在694秒内完成268.9 g氢吸收；70°C时263 g氢脱附耗时2012秒。热传递效能曲线显示，翅片结构使反应器达到0.87的峰值热效率，较无翅片设计提升近40%。

Conclusions

该盘片翅片反应器创造了三项里程碑：1）吸收速率较管束式反应器快83.4%；2）单位体积储氢密度达行业领先水平；3）首次实现大型反应器（19 kg合金负载）与微型反应器相当的热响应速度，为固定式储氢系统（stationary hydrogen storage）树立新标杆。