课程基本信息（Course Information）

课程代码

（Course Code）

PE6611

*学时

（Credit Hours）

32

*学分 （Credits）

2

*课程名称 （Course Name）

（中文）先进制氢及储运技术

（英文）Advanced Technologies for Hydrogen Generation and Storage

课程性质  (Course Type)

专业课

授课语言 (Language of

Instruction)

英文

*开课院系（School）

中英国际低碳学院

先修课程 （Prerequisite）

无

授课教师（Teacher）

龙霞

课程网址

(Course Webpage)

*课程简介

能源需求量的增加与传统能源使用过程中造成的环境污染问题，使得开发清洁可再生新能源极为迫切。氢能是一种理想的清洁能源：首先，氢能利用过程中的唯一副产物为水；其次，氢元素储量丰富。然而，氢元素通常与其他元素如碳、氮、氧等形成较强的化学键稳定存在于化合物中。因此，从这些化合物中提取氢气，需要外加能量及找到合适的化学反应途径。而使相关化学反应简

单、可行、环境友好及低能耗，是氢能制取目前所面临的挑战。此外，尽管氢能具有最高的质量能量密度，其体积能量密度极低，因此，氢能利用中所面临的另一重要难点是开发合适的储氢材料与技术，在不降低氢能高质量能量密度的同时，提高其体积能量密度。本课程将从制氢与储氢基本原理出发，详细讲述各类制氢与储氢相关材料与技术，并介绍其研究进展。

本课程共分为 16 章，包括氢的基本物化性质、氢燃料的特点、制氢技术中的基本化学原理、各类制氢及储氢技术等内容。通过此课程的学习，可全面的掌握制氢与储氢技术基本原理，了解各类制氢与储氢技术的优缺点、研究进展，及面临的挑战。

* Description

Energy is one of the most important issues for humankind. Increasing the energy

demand and serious environmental effects of conventional energy sources have brought about the need for new, clean and sustainable energy. Hydrogen (H2) is arguably an

ideal fuel in many ways. First, when H2 is consumed for energy production, the only

byproduct is water that is clean and useful. Second, hydrogen is the most abundant

element in the universe. However, it exists in stable and strong chemical bonds with

other elements such as C, N and O. To extract hydrogen from these compounds not only requires external energy input, but also specific chemical reaction routes. How to make

such reactions simple, accessible, environmentally sustainable, and energetically

efficient represents one of the greatest challenges. In addition, although hydrogen has

the highest mass energy density among all the chemical fuels, it has almost the lowest

volumetric energy density. Thus, another giant challenge for hydrogen fuel is how to

store hydrogen with improved volumetric energy density while keeping the mass energy density high. In this course, the fundamental properties of hydrogen as well as the basic principles and recent developments in the generation and storage of H2 as a potential

sustainable energy carrier will be presented.

The course contains 16 lectures, including the basic physiochemical properties of

hydrogen, the characters of hydrogen as an energy carrier, the fundamental chemical principles for hydrogen generation, the various hydrogen generation technologies, as well as the hydrogen storage systems. The course will provide the student with the

fundamental principles and technologies for renewable hydrogen generation and

storage as well as the latest progresses and challenges in this attracting research area.

课程教学大纲（Course Syllabus）

*学习目标

(Learning Outcomes)

通过此课程的学习，可全面的掌握制氢与储氢技术基本原理，了解各类制氢与储氢技术的优缺点、研究进展，及面临的挑战。

*教学内容、进度安

排及要求

(Class Schedule

& Requirements)

章节

主要内容

课时数

教学方式

1

氢的性质

2

授课

2

氢燃料特性

2

授课

3

氢能制取中的基本化学原理-反应热力学

2

授课

4

氢能制取中的基本化学原理-反应动力学

2

授课

5

高温制氢

2

授课

6

碱性电解水制氢

2

授课

7

交换膜水分解制氢

2

授课

8

氢能-应用与挑战

2

课堂讨论

9

光电化学分解水制氢

2

授课

10

储氢材料与技术的评估准则

2

授课

11

低温储氢技术

2

授课

12

液态储氢

2

授课

13

固态储氢

2

授课

14

化学储氢

2

授课

15

氨燃料

2

授课

16

期末考试

2

考试