俄罗斯科研人员提出新储氢方案并发表研究
2025-09-12 09:33
来源:俄罗斯联邦化学物理研究中心和俄罗斯科学院
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俄罗斯科学院联邦化学物理与药物化学问题研究中心(FRC PPhPhM RAS)和PJSC AFK Sistema氢能中心(HEC)员工联合开展研究,提出一种储氢解决方案,相关研究发表于《合金与化合物杂志》。

此次研究对象是基于硼氢化镁Mg(BH₄)₂和硼氢化锌四氨合物Zn(BH₄)₂(NH₃)₄的材料。这些化合物相互作用形成混合结构,可提高化学储存和制氢过程效率。

研究作者通过在行星研磨机中进行机械化学处理,或简单加热等摩尔比例的Mg(BH₄)₂/Zn(BH₄)₂(NH₃)₄混合物,获得这种新材料。在此过程中,硼氢化锌四氨合物失去一半氨分子,这些氨分子被添加到硼氢化镁中,最终形成的相包含锌分子和硼氢化镁二氨合物,二者尺寸相似从而形成混合结构。了解更多工业信息,请查看维度通讯社

量子化学计算证实了双阳离子(Mg - Zn)结构的稳定性。建模显示,该系统在约130 - 175°C的温度下能容纳最多五个氨分子。在模型晶体中,形成(BH₄⁻)₂M²⁺(NH₃)₂基团,其中Zn和Mg原子形成扭曲的菱形并结合成波纹板。

与原始成分相比,新材料氢气释放起始温度降低,同时保持反应放热特性。这一特性对开发利用化学源为燃料电池制氢的自主小型发电厂至关重要。

这项研究在移动和紧凑型能源系统发展背景下意义重大,此类系统中高质量、高体积密度的储氢材料十分关键。通过结合金属阳离子,可针对性控制含氢化合物的分解温度等性质,创造出满足特定实际应用需求的材料。

该研究延续了俄罗斯在氢化合物化学领域的科研传统,为创建有效储氢系统开辟新前景,有望成为未来氢能的重要组成部分。

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