Co je to hydrid?
Tradiční hydridy jsou jednoduché sloučeniny, ve kterých vodík nese záporný náboj. Často obsahují jeden nebo více pozitivních kovových iontů - například v lithiumaluminiumhydridu (LiAlH 4 ). Tyto látky jsou báze a jsou silnými redukčními činidly, s nimiž může být nebezpečné manipulovat. Při hledání vhodných náhrad fosilních paliv se však za pravděpodobné kandidáty považují hydridy kovů. To může platit zejména pro hydridy přechodných kovů.
Některé z běžnějších hydridů kovů jsou hydridy sodíku, vápníku a niklu. Tyto látky jsou kategorizovány jako hydridy alkalických kovů, kovů alkalických zemin a přechodných kovů. Pro hydridy kovů alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin je chemická vazba nejčastěji kovalentními, iontovými a smíšenými iontovými odrůdami. Hydrid niklu, který se používá při výrobě automobilových baterií, se vytváří kombinací prvků pod vysokým tlakem. Tento hydrid kovu vykazuje odlišný druh chemické vazby, která je považována za nezbytnou pro proces skladování vodíku.
Hydrid niklu se do jisté míry podobá hydridu svého přechodného kovu, palladia. Tyto dva prvky se spojují s vodíkem prostřednictvím různých kovových vazeb zvaných „intersticiální vazba“. V tomto typu vazby mají větší atomy mezi sebou vložené menší atomy - v tomto případě vodík. Nevyžadují přísné podmínky potřebné pro nikl, hydrid palladia se tvoří při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku a ukládají až 900krát svůj objem ve vodíku. Ačkoliv je palladium neúměrně drahé, mohlo by být teoreticky použito a představovalo by bezpečnější a účinnější prostředek pro přepravu vodíku než tlakové nádrže na plyn.
Atomy palladia jsou téměř 5,5krát větší než atomy vodíku. Atomy niklu jsou 4,6krát větší než atom vodíku. To se porovnává s poměrem 2,1krát pro železo a uhlík, které se intersticiálně váže na uhlíkovou ocel. Ať už je poměr atomové velikosti jakýkoli vztah k snadnosti difuzního vložení, tato korelace ve vazbě s vazbou uhlíkové oceli naznačuje, že hydridy niklu i palladia jsou slitiny druhů.
Pokud mají být hydridy považovány za seriózní uchazeče o použití, musí být splněny některé úkoly - jedním z příkladů je skladování paliva. Za prvé, protože vodíkový plyn je rozptýlen do kovu, rychle vytváří protitlak, který zpomaluje další difúzi. Doping primárního kovu jiným kovovým prvkem může tuto tendenci snížit. Dalším problémem je to, že s každým opakovaným cyklem se hydridový kovový substrát rozšiřuje a smršťuje. Kousky substrátu se mohou rozpadat na menší částice a vytvářet jemné částice, které se stávají zdrojem obtíží, pokud nejsou odfiltrovány. Konečně, hydridy musí předvést soupeře, které zahrnují možná zkapalněný vodík a kapalné komplexy bor-vodík.