Ученые из Томского политехнического университета смогли более чем вдвое уменьшить температуру десорбции водорода из гидроксида магния. Исследование позволит упростить коммерциализацию одного из методов хранения H2. Результаты опубликованы в International Journal of Hydrogen Energy и журнале Metals.
Одним из потенциальных способов хранения H2 является синтез металлогидридов — соединений металлов с водородом. Примером является гидрид магния (MgH2), в котором концентрация водорода составляет 7,66%. Для извлечения водорода это соединение необходимо нагреть до 400 градусов Цельсия, что затрудняет использование этого метода на коммерческом уровне.
Ученые из Томского политеха попытались уменьшить температуру десорбции, создав новый композитный материал, в котором в качестве «добавки» к гидроксиду магния использовались наночастицы никеля, полученные в результате электровзрыва проводников. Авторы смешали нанопорошок с гидридом магния с помощью шаровой планетарной мельницы (прибора для сверхтонкого измельчения материалов), получив «на выходе» структуру, в которой магний является ядром, а наноникель — оболочкой.
Новый композит позволил снизить температуру десорбции водорода из гидрида магния до 150 градусов Цельсия. Такой результат связан с ослаблением связей «магний-водород» в присутствии атомов никеля, а также с образованием интерметаллидов — соединений двух металлов, действующих как «водородный насос». В последнем случае речь идет об ускоренном накоплении водорода за счет расширения кристаллической решетки магния.
«Полученный композит возможно использовать при температурах ниже 150°C, что создает возможность использовать воду в качестве теплоносителя в металлогидридной системе хранения водорода, при этом обратимая емкость материала составила порядка 4 массовых процентов. Для сравнения, обратимая емкость самого изученного на сегодняшний день металлогидрида для хранения водорода из сплава лантана и никеля (LaNi5) составляет 1–2 массовых процента», — цитирует Томский политех кандидата технических наук Виктора Кудиярова.
