氫能源是一種非常有前景的清潔能源,可為飛機、輪船和卡車等提供氣候友好型燃料。然而,儲存氫氣的成本卻很高,要么必須將其保存在高達 700 巴的加壓罐中,要么必須將其液化,這意味著要將其冷卻至負 253 攝氏度。而這兩個過程,都需要消耗額外的能量。
近日,德國電子加速器的科學家提出了一種儲存氫的新方法:將氫儲存在由貴金屬鈀制成的微小納米粒子中,這種粒子直徑僅為1.2納米(一毫米的百萬分之一)。
為了確保微小粒子足夠堅固,所以中心由稀有貴金屬銥制成。它的構成過程可以被描繪成一塊巧克力:中心的銥“堅果”,包裹在一層鈀中,巧克力的外面涂有氫氣。在進行研究觀測時,科學家發現,氫粘附在納米顆粒的表面,幾乎完全沒有滲透到內部。
此外,回收儲存的氫氣只需添加少量熱量,氫從粒子表面迅速釋放出來,因為氣體分子不必從簇內部推出。
研究作者Andreas Stierle說:“在進行實際應用之前,我們仍然需要克服一些挑戰,例如確定這種方法可以達到的氫氣存儲密度以及更合適的載體。”
該研究論文題為“Hydrogen Solubility and Atomic Structure of Graphene Supported Pd Nanoclusters”,已發表在ACS Nano期刊上。
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論文原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c01997