能量的儲(chǔ)存是一種新型節(jié)能技術(shù)，是國(guó)內(nèi)外廣大專(zhuān)家學(xué)者的研究熱點(diǎn)之一，其研究的主要方法包括力學(xué)、電磁、電化學(xué)等。其中含能物質(zhì)(如氫氣、天然氣等)的有效儲(chǔ)存、鋰離子電池和超高電容器的儲(chǔ)能材料的研究，尤其受到科技工作者的高度關(guān)注。多孔炭質(zhì)材料具有的超大比表面積和極強(qiáng)吸附力的特性，賦予其優(yōu)異的儲(chǔ)能活性。對(duì)于優(yōu)異性能的儲(chǔ)能材料，具有適宜的表面積和孔隙結(jié)構(gòu)是儲(chǔ)能容量大小的關(guān)鍵。通過(guò)改性技術(shù)調(diào)整其孔徑、孔容分布以及表面化學(xué)官能團(tuán)，獲得具有理想結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的多孔炭材料，可進(jìn)一步提高多孑L炭材料儲(chǔ)能密度。同時(shí)，多孔炭質(zhì)材料具有質(zhì)輕、對(duì)少量雜質(zhì)不敏感、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，其作為儲(chǔ)能材料已被認(rèn)為有光明的應(yīng)用前景。活性炭是多孔炭的代表，具有各種各樣的形態(tài)如粉末狀、顆粒狀、纖維狀等。通過(guò)對(duì)含碳材料進(jìn)行高溫和活化劑(如氧化性氣體和化學(xué)活化劑)反應(yīng)處理，從而賦予炭材料發(fā)達(dá)的微細(xì)孔，使得活性炭材料具有更大的比表面積和發(fā)達(dá)的孑L結(jié)構(gòu)。這種材料通常作為儲(chǔ)能材料的優(yōu)良吸附劑，下面我們就活性炭在儲(chǔ)氫和電化學(xué)方面的應(yīng)用作一介紹。

活性炭的儲(chǔ)氫技術(shù)吸附原理
    吸附是物質(zhì)在相的界面上濃度發(fā)生變化的現(xiàn)象。物質(zhì)在表面層的濃度大于內(nèi)部濃度的吸附稱(chēng)為正吸附，反之，表面層的濃度小于內(nèi)部濃度的吸附稱(chēng)為負(fù)吸附。已被吸附的原子或分子，返回到氣相中的現(xiàn)象稱(chēng)為解吸或脫附。    吸附作用僅僅發(fā)生在兩相交界面上，它是一種表面現(xiàn)象。一切固體都具有不同程度的將周?chē)�介質(zhì)的分子、原子或離子吸附到自己表面上的能力。固體表面之所以能夠吸附其他介質(zhì)，就是因?yàn)楣腆w表面具有過(guò)剩的能量，即表面自由焓。吸附其他物質(zhì)是朝向減低表面自由焓的方向進(jìn)行的，它是一個(gè)自發(fā)過(guò)程。
    在物理吸附過(guò)程中，吸附劑與吸附質(zhì)表面之間是范德華力。當(dāng)吸附質(zhì)和吸附劑分子的間距大于二者零位能的分子間距時(shí)，范德華力發(fā)生作用，使吸附質(zhì)分子落入吸附劑分子的淺位阱處，放出吸附熱，發(fā)生物理吸附。
    發(fā)生化學(xué)吸附時(shí)，被吸附分子與吸附劑表面原子發(fā)生化學(xué)作用，這是生成表面絡(luò)合物的過(guò)程。當(dāng)一個(gè)正常的不作表面運(yùn)動(dòng)的氣體分子和固體吸附劑發(fā)生碰撞時(shí)，如果所發(fā)生的是非彈性碰撞，則氣相和固相均發(fā)生不可察覺(jué)的變化�；瘜W(xué)變化的起因是非彈性碰撞和俘獲。氣相分子向固相轉(zhuǎn)移能量，是導(dǎo)致非彈性碰撞的直接原因，而固體表面勢(shì)阱的存在是非彈性碰撞存在的先決條件。當(dāng)氣態(tài)分子與表面碰撞損失的能量超過(guò)某一個(gè)臨界值之后，分子將沒(méi)有能力爬出表面勢(shì)阱而被俘獲。被俘獲的分子就在固體表面進(jìn)行一系列變化，如表面遷移、表面重構(gòu)、吸附態(tài)的轉(zhuǎn)變等，從而發(fā)生化學(xué)吸附。在化學(xué)吸附中，吸附質(zhì)和吸附劑之間產(chǎn)生離子鍵、共價(jià)鍵等化學(xué)鍵。它們比范德華力大1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，吸附質(zhì)分析必須克服淺位阱Qb和深位阱q。之間的位壘E。，也就是化學(xué)吸附的活化能，然后進(jìn)入深位阱q。。此時(shí)吸附反應(yīng)將能放出較大的化學(xué)熱而產(chǎn)生化學(xué)吸附。
    物理吸附的特點(diǎn)是，吸附作用比較小，吸附熱小，可以對(duì)多層吸附質(zhì)產(chǎn)生作用�；瘜W(xué)吸附的特點(diǎn)恰恰相反，它的吸附作用強(qiáng)，吸附熱大，吸附具有選擇性，需要克服活化能。一般只吸附單層，吸附和解析的速度比較慢。