Source : Shanghai Hydrowei Machinery Hydrowei 2022-04-01 00:00
Inclus dans la collection
Laboratoire Lawrencelivermore n°1
#Stockage d'hydrogène métallique 1
#Stockage d'hydrogène au diborure de magnésium 1
#Stockage d'hydrogène magnésium 1
Stockage d’hydrogène en alliage n°1
L'absorption d'hydrogène à la surface du diborure de magnésium a été étudiée par simulation des premiers principes.
Des scientifiques à Le laboratoire national Lawrencelivermore (LLNL) a simulé le stockage de l'hydrogène réaction d'un matériau prometteur et découvert pourquoi le taux d'absorption de l'hydrogène du matériel est devenu plus lent, fournissant ainsi des informations qui peuvent être utilisées pour amélioration.
Améliorer l'hydrogène le stockage dans des matériaux solides dépend d’une meilleure compréhension des étapes multiples réactions chimiques qui se produisent à des interfaces complexes. À ces interfaces, le le matériau passe d'un état non contenant de l'hydrogène à un état saturé contenant de l'hydrogène phase, car ses unités moléculaires constitutives réagissent et se combinent avec l'hydrogène et réorganiser structurellement. Des matériaux de stockage d'hydrogène aux batteries, des transformations similaires contrôlent diverses énergies chimiques et électrochimiques environnements de stockage.
Pour révéler le mécanisme potentiel d’hydrogénation du diborure de magnésium (MgB2), une équipe du LLNL les scientifiques ont utilisé des simulations de dynamique moléculaire. Ils ont découvert que l'ion magnésium (mg2+) pilote la polarisation et la redistribution des charges des unités moléculaires, qui est la clé du craquage du bore (b) à partir du matériau brut MgB2, et fait que les atomes de bore (b) se combinent séquentiellement avec l'hydrogène pour former un hydrogène Mg saturé (BH4) 2 phases. Plus précisément, les ions mg2+ proches polarisent le BHX unité, attirant l'atome de bore chargé positivement au centre et combinant avec l'ion hydrogène chargé négativement, qui est chargé négativement à travers l'interaction avec mg2+. L'étude a été publiée dans la revue Applied Matériaux et interfaces.
L'analyse également a révélé la raison possible pour laquelle le taux d'absorption de l'hydrogène du MgB2 a ralenti vers le bas lors de la formation de Mg (BH4) 2, empêchant ainsi la complète hydrogénation sans haute température ni haute pression dans l'expérience. Le le bore contenu dans la feuille hexagonale de MgB2 n'est pas très stable, donc lorsque le la teneur en magnésium dans l'environnement local est faible, le bore est plus facile à combiner avec hydrogène. Cependant, avec la conversion du matériau en Mg (BH4) 2, le La teneur en magnésium de surface du matériau MgB2 restant augmente et la le taux d'hydrogénation ralentit.
"Notre simulation capture le chemin de réaction menant à l'absorption de l'hydrogène dans le MgB2", a déclaré Keith Ray, physicien et auteur de LLNL. "On espère que cela cette compréhension contribuera à la poursuite des recherches sur l’hydrogénation rapide à température et pression plus basses.
D'autres auteurs de LLNL comprend Shinyoung Kang, Liwen Wan, Sichi Li, Tae wook hee, Jonathan Lee, Alexander Baker et Brandon Wood. Ce travail a été financé par le ministère de l'énergie, l'office de l'efficacité énergétique et des énergies renouvelables, et l'office de technologie de l'hydrogène et des piles à combustible, y compris les matériaux à base d'hydrogène avancés alliance de recherche.
Le laboratoire a été cofondé par Ernest O. Lawrence et Edward Teller. Il a commencé ses opérations le 2 septembre 1952. Herbert York a été le premier directeur.
"Nouveau
Le laboratoire d'idées est né pendant la guerre froide
Lawrencelivermore
Le Laboratoire National (LLNL) a été créé en 1952 au plus fort du froid
guerre pour répondre aux besoins urgents de sécurité nationale en promouvant la science des armes nucléaires
et la technologie.
Dans son histoire,
grâce à son personnel talentueux et dévoué et à ses capacités de recherche de classe mondiale,
le laboratoire a renforcé la sécurité nationale avec la tradition de
innovation scientifique et technologique - prévoir, développer et fournir
des solutions aux problèmes les plus difficiles du pays.
Depuis 65 ans, LLNL
a marqué l’histoire et fait la différence.
Hydrogen storage reactions bear a complex dance toward faster uptake |
Lawrence Livermore National Laboratory (llnl.gov)
30 mars
2022
