Was ist ein Hydrid?
herkömmliche Hydride sind einfache Verbindungen, bei denen Wasserstoff eine negative Ladung trägt. Sie enthalten oft ein oder mehrere positive Metallionen - wie in Lithium -Aluminiumhydrid (lialh 4 ). Diese Substanzen sind Basen und leistungsstarke Reduktionsmittel, die gefährlich zu handhaben sein können. Bei der Suche nach geeigneten Austausch für fossile Brennstoffe werden Metallhydride jedoch als wahrscheinliche Kandidaten angesehen. Dies kann insbesondere für Übergangsmetallhydride gilt. Diese Substanzen werden jeweils als Hydride von Alkali-, Alkalinererde- und Übergangsmetallen kategorisiert. Für ein Alkali oder ein alkalisches Erdmetallhydrid ist die chemische Bindung am häufigsten der kovalenten, ionischen und gemischten ionischen Sorten. Nickelhydrid, das zur Herstellung von Fahrzeugbatterien verwendet wird, wird durch Kombination der Elemente unter hohem Druck gebildet. Dieses metallische Hydrid zeigt eine andereEine Art chemische Bindung, von der angenommen wird, dass sie für den Wasserstoffspeicherprozess wesentlich ist.
Nickelhydrid ähnelt in gewissem Maße dem Hydrid seines Mittransformmetalls Palladium. Diese beiden Elemente vereinen sich mit Wasserstoff durch eine Vielzahl von metallischen Bindungen, die als "interstitielle Bindung" bezeichnet werden. Bei dieser Art der Bindung haben größere Atome kleinere Atome - in diesem Fall Wasserstoff - zwischen ihnen eingeführt. Nicht die für Nickel benötigten strengen Bedingungen erfordert Palladium -Hydrid bildet sich bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck und speichert das 900 -fache seines Volumens in Wasserstoff. Obwohl Palladium unerschwinglich teuer ist, könnte es theoretisch verwendet werden und würde ein sichereres, effizienteres Mittel zum Tragen von Wasserstoff als Drucktanks aufweisen.
Palladiumatome sind fast 5,5 -mal so groß wie die von Wasserstoff. Nickelatome sind 4,6 -mal größer als Wasserstoff. Dies cOmpares zu einem Verhältnis von 2,1 -fach für Eisen und Kohlenstoff, die sich interstitisch zu Kohlenstoffstahl verbinden. Unabhängig davon, ob das Verhältnis von Atomgrößen in der Beziehung zur einfachen Insertion von Diffusionsfassungen führt, zeigt diese Korrelation in der Bindung mit dem von Kohlenstoffstahl sowohl Nickel- als auch Palladiumhydride an, Legierungen.
Wenn Hydride als schwerwiegende Konkurrenten für die Verwendung angesehen werden sollen, müssen einige Herausforderungen erfüllt sein - ein Beispiel dafür ist bei der Kraftstoffspeicherung zu sehen. Zum einen, da Wasserstoffgas in ein Metall diffundiert wird, baut es schnell eine Rückendruck auf, die die weitere Diffusion verlangsamt. Das Dotieren des Primärmetalls mit einem anderen metallischen Element kann diese Tendenz verringern. Ein weiteres Problem ist, dass sich das Hydrid -Metall -Substrat mit jedem wiederholten Zyklus ausdehnt und Verträge. Substratstücke können in kleinere Partikel zerlegt und Funen erzeugen, die zu einer Schwierigkeitsgröße werden, sofern nicht herausgefiltert wird. Schließlich müssen Hydride die Konkurrenten übertreffen, zu denen möglicherweise verflüssige Wasserstoff und flüssiger Borhy gehörenDrogenkomplexe.