Исследователи НИТУ МИСИС, Aramco Innovations (Москва) и EXPEC Advanced Research Center (Саудовская Аравия) разработали инновационный наноматериал, способный поглощать рекордное количество водорода. Этот материал перспективен для производства накопителей энергии нового поколения. Из него можно создавать портативные аккумуляторы для электромобилей, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также других изделий.
Фотография предоставлена Сергеем Гнусковым, представителем пресс-службы НИТУ МИСИС.
Водородная энергетика является экологичным заменителем обычных видов топлива. Для перехода к использованию водорода как источника энергии важно разрабатывать эффективные и безопасные методы его хранения и перевозки.
Пористые материалы — самые перспективные для портативных батарей нового поколения. Металлоорганические каркасы обладают наибольшей емкостью для удержания водорода, но производство дорогое. Углеродные материалы, например активированный уголь, доступны, но поглощают вдвое меньше водорода при тех же условиях. Производство активированного угля также выделяет много диоксида углерода и вредит окружающей среде.
Ученые предложили новый способ создания материалов с повышенным поглощением водорода — создание дефектов в их структуре. Исследователи показали, что гексагональный нитрид бора, известный как «белый графит», при добавлении кислорода и углерода обладает высокой сорбцией: наноматериал BNCO поглощает почти в три раза больше водорода, чем металл-оксидная керамика. International Journal of Hydrogen Energy (Q1).
Ранее полагали, что степень поглощения водорода пропорциональна площади поверхности материала. Исследование показало существование дополнительного фактора, оказывающего влияние на поглощение водорода. , Создав наночастицы нитрида бора с атомами углерода и кислорода, мы устранили часть этих атомов обработкой в водороде при высоких температурах, тем самым получив дефекты структуры — атомные вакансии. , — О том рассказал кандидат физико-математических наук Андрей Матвеев, старший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС. .
Этот новый метод не нуждается в дорогостоящих реагентах и не вызывает выбросов углекислого газа. Благодаря возможности масштабирования технология подходит для промышленного производства. Учёные намерены продолжать изучение, чтобы улучшить сорбцию водорода.
Пресс-служба НИТУ МИСИС предоставила информацию и фотографии.