【高工鋰電綜合報導】
Lawrence Livermore的科學家們與Sandia國家實驗室等跨學科研究團隊對納米細化的高容量氮化鋰(Li3N)氫存儲系統進行了研究。 結果表明， 納米介面的存在從根本上改變了吸收和釋放氫的路徑， 從而開發出一個高效的氫存儲系統， 為氫動力汽車帶來了福音。
氫是一種良好的能量載體， 但是用於緊湊、低壓存儲輕質固態材料的開發是一個巨大的挑戰。
複雜金屬氫化物有望用作儲氫材料， 但其可行性通常受到緩慢吸氫和釋放的限制。 納米細化——在另一種材料例如碳的基質中滲透金屬氫化物， 在某些情況下可以通過縮短氫的擴散路徑或通過改變材料的熱力學穩定性來促進該過程。
然而， Livermore-Sandia團隊與泰國的Mahidol大學及國家標準技術研究所的研究表明， 納米微細化可能得到另一個更重要的推論。 他們發現納米精細氫化物內部“納米介面”的存在可以改變材料迴圈時出現的相。
研究人員綜合運用理論和實驗技術對納米細化的高容量氮化鋰(Li3N)氫存儲系統進行了研究。 結果表明， 納米介面的存在從根本上改變了吸收和釋放氫的路徑， 從而極大地提高性能和可逆性。
LLNL材料科學家， 本文的第一作者Brandon Wood說：“關鍵是要消除不良中間相， 因為中間相會降低材料在成形或使用時的性能。 如果能實現這一點， 存儲容量動力學將顯著提高， 並且從熱力學角度來講實現完全充電的要求也將變得更加合理。 在這種材料中， 只要納米細化的顆粒足夠小， 納米介面就能實現這一點。 這是氫存儲的新範例， 因為這意味著反應可以通過改變工程內部微觀結構而改變。 ”
利弗莫爾研究人員使用非常規熱力學模擬方法，
該研究的另一位LLNL合著者Tae Wook Heo說：“電池電極材料中的儲氫反應和固態反應之間有著類似的關係。 人們一直在考慮介面在電池中的作用， 而我們的工作表明， 電池方面的某些策略也可應用於氫的存儲。 對工程材料而言， 改變形態和內部微觀結構可能是達到性能目標的最佳方式。 ”