Sciencemag.cz
Doporučujeme
K tomu trochu grafenu a iridia.
Skladování vodíku je v současnosti nákladné: buď se musí uchovávat v tlakových nádržích o tlaku až 70 MPa (cca 700násobek atmosférického tlaku), nebo zkapalnit, což znamená ochladit plyn na -253 °C. To samozřejmě využívání vodíku v roli paliva značně limituje.
Tým vedený Andreasem Stierlem z Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) a dále tvořený vědci z univerzit v Hamburku a Kolíně nad Rýnem nyní navrhuje nový postup. Vodík by mohl jít skladovat v nanočásticích z palladia o průměru 1,2 nanometru. To, že palladium nasává vodík jako houba, je již známo, problém je ale v tom plyn z kovu zase uvolnit. U nanočástic by to mělo jít snadněji. Aby byly nanočástice dostatečně pevné/stabilní, jsou dále stabilizovány jádrem z iridia (poznámka: iridium ani palladium nejsou zrovna levné, i když se samozřejmě předpokládá jejich opakované použití). Kromě toho jsou připojeny k nosiči z grafenu, a to v intervalech pouhých 2,5 nanometru.
K pozorování toho, co se stane, když se částice palladia dostanou do kontaktu s vodíkem, byl použit rentgenový zdroj PETRA III laboratoře DESY. Ukázalo se, že vodík ulpívá na povrchu nanočástic a dovnitř neproniká téměř žádný. K opětovnému uvolnění vodíku proto stačí dodat malé množství tepla (poznámka: ale neznamená to současně nižší úložnou kapacitu?).
Otázkou samozřejmě je, jakou maximální hustotu skladování takto půjde dosáhnout. Dále je také možné, že jiné formy uhlíku by se pro tuto aplikaci hodily lépe než grafen – uvažuje se např. o nějaké houbové struktuře, která by dokázala pohltit více nanočástic palladia.
Dirk Franz et al, Hydrogen Solubility and Atomic Structure of Graphene Supported Pd Nanoclusters, ACS Nano (2021). DOI: 10.1021/acsnano.1c01997
Zdroj: Deutsches Elektronen-Synchrotron / Phys.org
