【据日本国立材料研究所网站2022年4月22日报道】日本国立材料科学研究所（NIMS）、日本东北大学和日本同步辐射研究所（JASRI）开发了一系列基于Er(Ho)Co2的磁冷却合金，可将氢气从77 K（-196℃）有效冷却至20 K（-253℃，液化温度）。磁冷却合金具有优异的循环耐久性，可用于开发低成本液化氢的高性能磁制冷系统，这是实现绿色燃料广泛使用的关键技术。
氢燃料有望在促进碳中和社会中发挥重要作用。氢气的液化在安全和节省储运空间方面具有重要意义。氢的广泛使用需要开发低成本生产液态氢的新技术。
磁制冷技术是通过施加和去除外部磁场，使磁性材料中磁熵发生变化来冷却氢气。去除磁场会导致材料中原子的磁矩从对齐方向变为随机方向，材料从周围的制冷剂气体中吸收热量，从而间接冷却和液化氢气。
因为磁制冷技术不需要大型压缩机，所以理论上它可以比传统的蒸汽压缩制冷技术节能25%到50%，同时设备尺寸也减小很多。
然而，现有的磁性材料不能在从 77 K（-196℃，氮气液化温度）到 20 K（-253℃，氢气液化温度）的宽广温度范围内有效地冷却氢气，并且也不能承受因暴露于变化的磁场和累积的内应力而导致的劣化。基于Er(Ho)Co2的磁性化合物可有效地将氢气从77 K冷却至20 K。但由于循环性能差，冷却能力不可逆。这些问题在这项工作中得到了解决。
研究团队发现，通过添加微量的3D过渡金属元素，使化合物能够抵抗因反复施加磁场和温度波动而引起的劣化。通过调整这些添加剂的类型和数量，研究团队能够开发出一系列磁性材料，这些材料可以组合使用，将氢气从 77 K 冷却到 20 K，而不会影响其在该温度范围内的高冷却能力。heavy fuel engine
