氢气的压缩、储存过程与氢脆现象

氢气钢瓶是储存H:的最常用方法。增加钢瓶压力，单位休积储存的氢气量增加，但不是按正比增加。因为在高压下，气体的行为偏离理想气体方程。对理想气体的偏差：例如，在298K, 2OMPa下，钢瓶储气量只有理想状态的82%。增大压力，钢瓶的厚度也需相应增加。工业钢瓶中氢气重量约占钢瓶总重量的1%。对于只有几升、几十升的便携式电源钢瓶，储存效率还要更低。使用(碳)纤维增强压力容器(亦称复合容器)，氢气的储存效率可提高1一2倍。复合容器一般使用无缝铝管或塑料管作为内衬，外面缠绕碳纤维增加强度并涂覆环氧树脂。复合材料的柔韧性好，一旦爆炸也仅仅裂开，而不是炸成小碎片。铝的爆炸压力是30MPa，而这种复合材料的爆炸压力高达120MPa。复合容器可用于燃料电池动力公共汽车。但目前复合容器的造价较高，约是相同容量的钢瓶的3倍。
储存压缩氢气的金属材料应精心选择。氢气分子体积小，能够扩散进人金属内部，进而可能发生氢原子扩散，降低金属的机械性能。在碳素钢中，氢原子与碳反应生成甲烷(CH.)。甲烷气体在空隙聚积，产生内部应力，造成金属裂缝甚至破裂。这就是所谓的氢脆现象。不锈钢可抵抗氢脆作用。纤维增强塑料材料也可用来制作体积较大的压缩氢气瓶。压力容器储氢的优点是方法简单、储存时间不受限制、对氢气纯度没有要求。