Hvad er et hydrid?

Traditionelle hydrider er enkle forbindelser, hvor brint bærer en negativ ladning. De indeholder ofte en eller flere positive metalioner - som i for eksempel lithiumaluminiumshydrid (Lialh ₄ ). Disse stoffer er baser og er kraftfulde reduktionsmidler, der kan være farlige at håndtere. Ikke desto mindre betragtes metalhydrider i søgningen efter passende udskiftninger til fossile brændstoffer som sandsynlige kandidater. Dette kan især være tilfældet for overgangsmetalhydrider.

Nogle af de mere almindelige traditionelle metalhydrider er dem fra natrium, calcium og nikkel. Disse stoffer er henholdsvis kategoriseret som hydriderne af alkali, alkaliske jord- og overgangsmetaller. For en alkali eller et alkalisk jordmetal -hydrid er kemisk binding oftest af de kovalente, ioniske og blandede ioniske sorter. Nikkelhydrid, der bruges til fremstilling af køretøjsbatterier, dannes ved at kombinere elementerne under højt tryk. Denne metalliske hydrid udviser en andenEn slags kemisk binding, som antages at være vigtig for brintopbevaringsprocessen.

Nikkelhydrid ligner i nogen grad hydridet af dets medovergangsmetal, Palladium. Disse to elementer forenes med brint gennem en række metalliske bindinger kaldet "interstitiel binding." I denne type binding har større atomer mindre atomer - i dette tilfælde brint - indsat mellem dem. Ikke at kræve de strenge forhold, der er nødvendige for nikkel, danner palladiumhydrid ved stuetemperatur og atmosfæretryk, opbevares op til 900 gange dens volumen i brint. Selvom Palladium er uoverkommeligt dyrt, kunne det teoretisk bruges og ville præsentere et sikrere, mere effektivt middel til at bære køretøjsbrint end gasstanke.

palladiumatomer er næsten 5,5 gange så store som brint. Nikkelatomer er 4,6 gange større end brint. Denne cOmpares til et forhold på 2,1 gange for jern og carbon, som bindes mellemliggende for at danne kulstofstål. Uanset hvilket forhold Atomstørrelsesforhold bærer til lethed ved diffusiv indsættelse, denne sammenhæng i binding til det med kulstofstål indikerer både nikkel- og palladiumhydrider er legeringer af slags.

Hvis hydrider skal betragtes som alvorlige udfordrere til brug, skal nogle udfordringer imødekommes - et eksempel på dette kan ses i brændstofopbevaring. For det første, da brintgas diffunderes til et metal, opbygger den hurtigt et bagtryk, der bremser den yderligere diffusion. Doping af det primære metal med et andet metallisk element kan mindske denne tendens. Et andet problem er, at med hver gentagen cyklus udvides hydridmetalsubstratet og kontrakter. Substratstykker kan nedbrydes i mindre partikler og producerer bøder, der bliver en kilde til vanskeligheder, medmindre de er filtreret ud. Endelig skal hydrider ikke udføre de udfordrere, der inkluderer muligvis flydende brint og flydende bor-hyDrogen -komplekser.