Разработаны новые металлгидридные кластеры для хранения водорода

Впервые получен и изучен новый класс гетерометаллических соединений, которые обладают уникальными свойствами, способными существенно продвинуть и усовершенствовать технологии топливных ячеек. Исследование, проведенное учеными из японского Институт физико-химических исследований RIKEN, выявило новые кластерные структуры, которые представляют собой неизвестные до этого комбинации редкоземельных и переходных металлов, отлично подходящих для компактного хранения водорода.

Один из методов, с помощью которого можно хранить водород, является использование гидридов металлов. При образовании гидрида металла происходит образование твердого соединения, которое занимает значительно меньший объем, чем эквивалентное количество газообразного водорода. Кроме того, это соединение зачастую отличается меньшей опасностью, чем сам водород. Извлекать водород из таких соединений можно разными способами (например, при увеличении температуры).

Полученные учеными из Японии гетерометаллические кластеры в своем составе имеют редкоземельные металлы и d-металлы. Получаемые таким образом системы сохраняют в себе положительные качества обоих типов металлов. Недостаток гидридов редкоземельных элементов – они не способны к обратимому поглощению и испусканию водорода – был преодолен благодаря введения в их состав таких переходных металлов как вольфрам и молибден.

Основной целью исследований ученых из RIKEN были гидриды, которые содержат несколько атомов редкоземельного элемента с составом Ln4MHn (Ln – редкоземельный металл-лантаноид, например, иттрий; M – вольфрам или молибден; H – водород). Результаты исследований этих систем были удивительны: эти комплексы отличаются уникальной реакционной способностью в обратимом поглощении водорода, их свойства могут оказаться очень полезными для разработки будущих гидридных систем хранения и транспортировки водорода.

(На фото вверху - пример готовых топливных ячеек от компании Samsung)