Hydrogen Storage Technologies: A Comprehensive Review of Physical, Chemical, and Materials-Based Approaches

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.30919/es1827
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This review provides a systematic analysis of the hydrogen storage methods, classifying them into three main categories: physical, chemical, and materials-based approaches.Physical methods include compressed gas and cryogenic liquid storage, offering mature yet infrastructure-intensive solutions.Chemical methods involve metal hydrides and liquid organic hydrogen carriers (LOHCs), which enable high volumetric densities and stable, long-term storage through reversible reactions.Materials-based strategies including carbon nanomaterials, metal-organic frameworks (MOFs), and doped graphene derivatives offer advanced pathways for hydrogen adsorption through physisorption and chemisorption, with promising gravimetric and volumetric capacities.Special attention is given to the influence of physical and chemical activation on carbon-based materials, as well as the role of doping, structural modification, and functionalization in enhancing hydrogen uptake.Emerging technologies such as nitrogen-and boron-doped carbon nanotubes and LOHC systems are discussed in terms of their advantages, limitations, and potential for integration into future hydrogen infrastructure.Through critical evaluation of current materials, performance metrics, and engineering challenges, this review highlights the importance of interdisciplinary innovation in storage technologies.The findings underscore the urgent need for continued research and investment to overcome thermodynamic limitations, improve kinetics, and reduce system costs.Ultimately, advanced hydrogen storage solutions are essential for achieving global net-zero targets and mitigating the environmental and health crises linked to conventional energy systems.