水素化物とは何ですか？

従来の水素化物は、水素が負電荷を負担する単純な化合物です。多くの場合、1つ以上の陽性の金属イオンが含まれています。たとえば、リチウムアルミニウム（Lialh ₄ ）のように。これらの物質は塩基であり、処理するのが危険な強力な還元剤です。それにもかかわらず、化石燃料の適切な代替品を探して、金属水素化物は候補と見なされます。これは、遷移金属水素化物に特に当てはまる可能性があります。

より一般的な従来の金属水素化物の一部は、ナトリウム、カルシウム、ニッケルのものです。これらの物質は、それぞれアルカリ、アルカリ地球、遷移金属の水素化物に分類されます。アルカリまたはアルカリのアースメタル水素化物の場合、化学結合は最も一般的に共有、イオン性、混合イオン品種のものです。車両バッテリーの製造に使用されるニッケル水素化物は、高圧下の元素を組み合わせることで形成されます。この金属水素化物は別のものを示します水素貯蔵プロセスに不可欠であると考えられている化学結合の種類。

水素化物ニッケルは、仲間の遷移金属であるパラジウムの水素化物にある程度似ています。これらの2つの要素は、「間質結合」と呼ばれるさまざまな金属結合を通じて水素と結合します。このタイプの結合では、より大きな原子にはより小さな原子（この場合は水素）がそれらの間に挿入されています。ニッケルに必要な厳しい条件を必要とせず、水素化物パラジウムは室温と大気圧で形成され、水素に最大900倍の容積を保存します。パラジウムは法外に高価ですが、理論的には使用でき、ガスの加圧タンクよりも車両の水素を運ぶより安全で効率的な手段を提示します。

パラジウム原子は、水素の原子のほぼ5.5倍です。ニッケル原子は、水素の4.6倍です。このc鉄と炭素の比率は2.1倍になり、炭素鋼を形成するために間質的に結合します。関係原子サイズの比率が拡散挿入の容易さにかかっていても、この炭素鋼の結合との相関関係は、ニッケルとパラジウム水素化物の両方が一種の合金であることを示しています。

水素化物を使用するための深刻な候補と見なされる場合、いくつかの課題を満たす必要があります。これの一例は燃料貯蔵に見られます。 1つは、水素ガスが金属に拡散されるため、さらなる拡散を遅らせる逆圧力をすぐに構築します。別の金属要素で一次金属をドープすると、この傾向が軽減される場合があります。別の問題は、繰り返されるサイクルごとに、水素化物の金属基質が拡大して収縮することです。基板ピースは、より小さな粒子に分解し、濾過しない限り困難の原因となる罰金を生成することができます。最後に、水素化物は、液化された水素と液体ホウ素HYを含む候補者を競合する必要がありますドロゲン複合体