Qu'est-ce qu'un hydrure?

Les hydrures traditionnels sont des composés simples dans lesquels l'hydrogène porte une charge négative. Ils contiennent souvent un ou plusieurs ions métalliques positifs - comme dans, par exemple, l'hydrure d'aluminium lithium (lialh _{4 ). Ces substances sont des bases et sont des agents réducteurs puissants qui peuvent être dangereux à gérer. Néanmoins, dans la recherche de remplacements appropriés pour les combustibles fossiles, les hydrures métalliques sont considérés comme des candidats probables. Cela peut être particulièrement vrai pour les hydrures de métal de transition.}

Certains des hydrures métalliques traditionnels les plus courants sont ceux du sodium, du calcium et du nickel. Ces substances sont classées respectivement comme les hydrures d'alcali, la terre alcaline et les métaux de transition. Pour un alcalin ou un hydrure de métal de terre alcalin, la liaison chimique est le plus souvent des variétés ioniques covalentes, ioniques et mixtes. L'hydrure de nickel, utilisé dans la fabrication de batteries de véhicules, se forme en combinant les éléments sous haute pression. Cet hydrure métallique présente un autretype de liaison chimique, qui est considérée comme essentielle au processus de stockage de l'hydrogène.

L'hydrure de nickel ressemble à une certaine mesure l'hydrure de son collègue de transition métal, palladium. Ces deux éléments s'unissent avec de l'hydrogène à travers une variété de liaisons métalliques appelées «liaison interstitielle». Dans ce type de liaison, les atomes plus grands ont des atomes plus petits - dans ce cas, l'hydrogène - inséré entre eux. Ne nécessitant pas les conditions strictes nécessaires au nickel, l'hydrure de palladium se forme à température ambiante et à la pression atmosphérique, stockant jusqu'à 900 fois son volume d'hydrogène. Bien que le palladium soit prohibitif, il pourrait théoriquement être utilisé et présenterait un moyen plus sûr et plus efficace de transporter de l'hydrogène véhicule que des réservoirs de gaz sous pression.

Les atomes de palladium

sont près de 5,5 fois plus grands que ceux de l'hydrogène. Les atomes de nickel sont 4,6 fois plus grands que l'hydrogène. Ce COMPARES à un rapport de 2,1 fois pour le fer et le carbone, qui se lient interstitiellement pour former de l'acier au carbone. Quelle que soit la relation, le rapport de taille atomique porte à la facilité d'insertion diffuse, cette corrélation dans le lien à celle de l'acier au carbone indique que les hydrures de nickel et de palladium sont en quelque sorte des alliages.

Si les hydrures doivent être considérés comme des prétendants sérieux à une utilisation, certains défis doivent être relevés - un exemple de ceci peut être vu dans le stockage du carburant. D'une part, comme l'hydrogène gazeux est diffusé en métal, il construit rapidement une pression arrière qui ralentit la diffusion supplémentaire. Le dopage du métal primaire avec un autre élément métallique peut réduire cette tendance. Un autre problème est qu'à chaque cycle répété, le substrat de métal hydrure se développe et les contrats. Les morceaux de substrat peuvent se décomposer en particules plus petites, produisant des amendes qui deviennent une source de difficulté à moins de filtrer. Enfin, les hydrades doivent dépasser les prétendants, qui incluent peut-être de l'hydrogène liquéfié et du bore liquidecomplexes drogen.