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日首次合成出间隙型铝合金氢化物

发布时间:2019-06-17 11:14:24

日首次合成出间隙型铝合金氢化物

原标题:日首次合成出间隙型铝合金氢化物

科技讯据物理学家组织11月5道,铝是地壳中含量丰富的金属元素,广泛应用于航空、建筑和汽车等领域。铝可为飞机“减重”;保持房屋墙壁的能效;确保感恩节的火鸡做得很到位等。现在,日本科学家发现,铝可用来为燃料电池存储氢气。

近,日本原子能研究机构和日本东北大学组成的联合科研团队宣布,他们使用以铝(Al)为主要原料的合金,在全球首次成功合成出间隙型氢化物。这项研究成果有望为燃料电池汽车提供更轻便的储氢合金。研究发表在美国物理联合会(API)出版的《应用物理快报材料学》杂志上。

用于燃料电池车时,要求储氢合金轻量化。此前的储氢合金除了镁(Mg)等特例外,大多数使用镍(Ni)、钯(Pd)等比较重的金属,而以铝为原料制造的合金氢化物将会更加实用,因为铝轻质且耐腐蚀。

以铝为主要原料的氢化物方面,虽然科学家们已经制造出了络合铝氢化物,但一直没有出现兼具储氢和放氢两大功能的材料。另一方面,间隙型氢化物内的氢原子占据了金属原子之间的空隙,因此被科学家们认为是燃料电池汽车安全且高效的储氢手段。尽管已经有人用镁、钠和硼制造出了间隙型氢化物,但并不实用;迄今为止,还没有人以铝为主要原料,制造出间隙型氢化物。

日本研究人员让铝与铜的合金Al2Cu在高温(800多摄氏度)高压(10万个大气压)环境下与氢气发生反应,合成了氢化物Al2CuH。随后,科学家们使用世界上能量的第三代同步辐射光源—日本大型同步辐射设施SPring-8对合成环境及对氢化物的晶体结构和电子结构进行了检查和分析,确认能够合成出以铝为主要原料的间隙型氢化物。

科学家们表示:“尽管合成需要的环境非常苛刻;氢的浓度也比较低,合成出来的物质也不一定能直接使用,但实验证实,我们的确能合成出以铝为原料的间隙性氢化物。我们计划在更加温和的环境下合成出同样的材料,这样获得的产品能有效地为燃料电池汽车存储氢气。”

(刘霞)

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稿源:人民

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