Ученые ТПУ создали накопитель водорода втрое эффективнее гидрида магния

Ученые Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета разработали композит для твердотельного хранения водорода. Как рассказали в Томском политехническом университете, новый материал требует в три раза меньше энергии для выделения водорода, чем чистый гидрид магния.

В основе накопителя — гидрид магния с добавкой 15 мас. % наноразмерного никеля и 1 мас. % одностенных углеродных нанотрубок, которые отводят тепло внутри материала. Компоненты смешивали в планетарной шаровой мельнице: измельчение длилось 120 минут при частоте 25 Гц в среде аргона.

По объему хранимого водорода композит уступает чистому гидриду магния — 5,5 мас. % против 7 мас. %. Зато энергия, необходимая для выделения водорода из композита, составила 50−58 кДж/моль — у гидрида магния этот показатель равен 161 кДж/моль.

«Накопитель снижает энергию активации процесса в три раза по сравнению с чистым гидридом магния, что упрощает и удешевляет использование водорода», — говорится в сообщении Томского политехнического университета.

Структуру материала изучали методом спектроскопии аннигиляции позитронов с радиоизотопом меди, а также рентгенофазовым анализом, термостимулированной десорбцией и измерением содержания водорода. В композите формируется интерметаллическая фаза: многочисленные дефекты кристаллической решетки вместе с добавкой никеля облегчают распад молекул водорода на атомы и их последующее соединение обратно.

Такие дефекты появляются из-за совместного измельчения компонентов стальными шариками мельницы — именно они позволяют водороду легко покидать материал.

Источник: ТАСС

Все новости Петербурга

Фото: Jess Loiterton / Pexels