氫能產業的發展限制

液化需要消耗大量的能量來達到所需的極低溫度。固態吸附劑儲存通常需要能量來回收氫氣，並且不能使用管道網絡進行運輸。因此，高壓儲存通常是家庭使用的最方便的儲存方法。目前已經開發出不同的方法來將氫氣儲存在罐中，包括極端的氣體壓縮、低溫液化、金屬粉末吸附、碳吸附等。

不鏽鋼高壓氫儲存系統會加速不銹鋼的氫脆化，降低其使用壽命，在不銹鋼表面添加防氫滲透鍍層是延緩或阻止氫及其同位素滲透的最有效方法之一。

由石墨烯等材料強化的聚合物復合材料作為更具競爭力的防氫滲透鍍層材料，因為它們具有成本效益、更好的可塑性和大規模生產的潛力。

氫滲透的類型主要有兩個方面，即氫在基材的孔隙或裂縫中擴散的氫擴散以及氫以氫原子的形式溶解在基材中。根據這種原理，氫阻隔能力主要取決於鍍層材料及厚度。氫滲透阻隔材料包括金屬和合金、介電質、聚合物、二維材料等。

塗層的品質受到材料的晶體結構、表面密度、塗層和基材的熱膨脹係數差異、塗層厚度和塗層製備方法等因素的影響。
熱膨脹係數被用作附著性的指標，如果塗層和不銹鋼基材之間的熱膨脹係數差異太大，則隨著溫度升高，塗層可能在鋼表面產生皺紋和裂紋，從而形成孔洞，使氫與基材直接接觸。在選擇粘合層時，應選擇附著性好且與基材熱膨脹係數接近的材料，以保持氫滲透阻隔層的表面完整性，避免缺陷的出現。另一方面，如果塗層和基材之間的附著度低，可能導致塗層從鋼表面剝離，從而難以形成保護性的阻隔層。薄膜的微小剝離可能導致氫的積聚並引發裂紋。隨著塗層厚度的增加，抗氫效果也會增加。但是，如果塗層太厚，可能會引起裂紋。對於一些二維材料，薄膜可以很好地防止氫滲透。