氢气玻璃容器

在中空玻璃微球和玻璃毛细管系统中物理储存高压氢是提高移动式储氢系统的安全性、质量和体积容量的一个有前途的概念。玻璃储氢罐具有储存密度高、安全性好、成本低、无氢脆等优点。它有望与燃料电池相结合，并应用于各种移动电子设备。中空玻璃微球充氢和放电主要通过微球玻璃壁的渗透性实现。氢气迅速穿透玻璃壁并进入微球内部。此时，玻璃微球的温度降低到环境温度，玻璃壁穿透率降低，氢气储存在微球中。并且能够承受至少1800个大气压的内部氢气压力。然而，中空玻璃微球的厚度取决于理想的球形状，在制造过程中难以控制微球的直径和形状。主要缺点是当中空玻璃微球释放氢时，由于高温，中空玻璃微球中的氢压力升高到断裂点以上。

Zhevago等人开发了毛细管装置来代替空心球。与微球类似，每个毛细管中的氢气量非常少，这可以减少因操作不当或事故导致爆炸的可能性。储氢技术的质量储氢密度大于10%，储氢密度体积可达80kg/m3，毛细管装置还具有精确控制直径和形状、良好的填充率、快速充气和放气的优点。C.En已将高压气态玻璃钢储氢罐应用于电动自行车和摩托车。目前，由于玻璃储氢罐加工技术和配套设备的进一步发展，其商业应用仍有一定距离。

加注机制

在高压储氢的快速填充过程中，储氢中的压力大大增加（高达70~80MPa），氢化过程时间短。氢气温度将显著升高，这可能导致储罐故障。此外，温度升高还会降低储罐中的氢气密度，导致氢气储存质量下降。因此，有必要掌握填充过程中温度升高的机理，并提出适当的填充策略。在湍流模型中，剪切应力传递模型和雷诺应力模型在预测高压储罐中压缩气体的行为方面更为准确。Wang等人发现，填充速率、，储罐内的初始压力和氢气入口温度是影响填充质量的最重要因素。

可以降低填充速率和输入温度以获得更高的氢气质量。Guo等人进行了气体充放电实验，并提出了一个模型来描述循环测试期间的热发展行为，为了减少温度升高的影响，Zhang等人介绍了氢气预冷、交错填充、控制填充速度以及为储氢罐选择合适的衬里材料等措施。Wu等人提出了多种延迟填充策略。通常，填充可以在155秒内完成，与恒定质量流量的填充相比，可以节省62%的时间。Li等人研究了气罐中孔隙率不低于97%的填充物对传热的抑制作用，但是过多的填料会过度减缓气流并导致热分层，因此可以对填料设计进行进一步研究以找到更有效的解决方案

尽管微管储氢的前景广阔，但仍有一些未知的财产，例如氢电荷流过程。由于微管的长而小的直径、填充时间以及高温高压造成的机械损伤，Liu等人建立了一个数值模型来研究玻璃毛细管中的氢填充过程，并发现过长的微管会显著增加填充时间，而较高的填充压力和较低的温度可以改善填充性能。合理的几何尺寸设计，更高的压力填充技术和更高性能的低温存储介质保证了微管储氢具有良好的大面积应用前景。大多数研究集中于单个因素对氢气填充过程的影响。降低环境温度和氢气入口温度、降低填充速率（延长填充时间）、降低储罐的长径比可以改善填充过程中储罐的高温现象并增加填充体积，但几个因素的耦合效应需要进一步研究