Новости

Новые нано-структур для реализации энергетического потенциала водорода

Благодаря высокому (10,8% по массе) содержанию водорода, боргидрид натрия (NaBH4) является перспективным материалом для хранения водорода. Однако высокая (> 500°C) температура высвобождения водорода и необратимость этого процесса в реальных условиях являются основными препятствиями для его использования в качестве альтернативного источника топлива.

Исследователи из University of New South Wales (Австралия) разработали синтетический подход, позволяющий водороду циклически абсорбироваться/десорбироваться в достаточно мягких по давлению (4 МПа) условиях.

Для этого с использованием приема замены растворителя они сначала получили наноразмерные (<30 нм) частицы NaBH4, что привело к снижению температуры плавления и начала выделения водорода до 400°C, а затем благодаря инкапсуляции этих наночастиц в никелевую оболочку создать наноструктуру «ядро – оболочка» NaBH4 @ Ni.

Благодаря малому размеру частиц и сокращению путей диффузии авторам удалось сократить время удаления продуктов разложения из реакционной зоны и сделать процессы абсорбции/десорбции обратимым. Так, уже при 350°С обратимо выделяется до 50% содержащегося в боргидриде водорода (80% водорода десорбируется или поглощается менее чем за 60 минут, а полностью процесс заканчивается через 5 часов).

Эти результаты свидетельствует о перспективе использования для хранения водорода материалов на основе бороводородов.

Источник: M.L. Christian, K.-F. Aguey-Zinsou. Core–Shell Strategy Leading to High Reversible Hydrogen Storage Capacity for NaBH4. ACS Nano (http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nn3030018).