表面材料中的無序原子是更好地儲存氫氣的關(guān)鍵

2021-11-30 09:26:26來源：cnBeta.COM 關(guān)鍵詞：氫能閱讀量：24101

導(dǎo)讀：勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些硼基儲氫系統(tǒng)中的原子無序可能會提高氫氣的吸收率。

　　勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些硼基儲氫系統(tǒng)中的原子無序可能會提高氫氣的吸收率。金屬硼化物表面及其單層變體--被稱為硼化物--通常被認(rèn)為在低到中等溫度下具有原子排列的規(guī)律。

　　LLNL團(tuán)隊證明，在許多情況下，這些原子實際上是動態(tài)無序的：這是一個令人驚訝的現(xiàn)象，與對大多數(shù)固態(tài)表面行為的傳統(tǒng)理解相反。表面無序意味著每個原子位點具有不同的局部屬性。根據(jù)該團(tuán)隊的研究，其中一些位點可以使氫分子的解離更容易，這反過來有望在儲氫過程中加速材料的活化。

　　這些發(fā)現(xiàn)對其他應(yīng)用也有影響。除了儲氫之外，金屬硼化物和硼酸鹽還可用于超導(dǎo)、電催化、光電子學(xué)以及作為耐熱和耐腐蝕的涂層。在這些應(yīng)用中，硼的表面原子排列的規(guī)格在決定整體性能方面起著巨大的作用。

　　當(dāng)對其功能--儲氫、超導(dǎo)性能、電催化反應(yīng)性等與其表面構(gòu)型密切相關(guān)的材料進(jìn)行硅設(shè)計時，如果靜態(tài)、有序表面的假設(shè)實際上不成立，結(jié)果就會出現(xiàn)巨大的不同。

　　"我們在這里發(fā)現(xiàn)的是一個特殊的例子，表明晶體材料的表面實際上可以是無定形的和動態(tài)的。我們需要嚴(yán)格地重新審視我們在表面科學(xué)界的一些基本假設(shè)，"LLNL材料科學(xué)家Li Sichi說，他是發(fā)表在《自然通訊》上的一篇論文的主要作者。

　　"如果表面是結(jié)晶和有序的，每一個部位基本上都是一樣的。無序的表面會產(chǎn)生一系列的表面反應(yīng)性。如果我們能利用這種能力，它可能是一種定制調(diào)整表面功能的新方法，以實現(xiàn)更快的能量儲存和轉(zhuǎn)換，"LLNL材料科學(xué)家和共同作者Brandon Wood說，他領(lǐng)導(dǎo)LLNL基于材料的儲氫團(tuán)隊。

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