金属玻璃：靠近解决氢能的主要问题的一步

时间：2022-05-19 12:25:04 来源：

Fe-ni-mo-b金属玻璃，图形摘要。

从远东联邦大学（FEFU）的科学家团队与奥地利，土耳其，斯洛伐克，俄罗斯（MisiS，MSU）的同事们一起找到了一种方法来在室温下氢化薄金属玻璃层。该技术可大大扩展可在氢气领域中使用的便宜，节能和高性能材料和方法的范围。关于该研究的一篇关于该研究的文章在电力资源杂志上发表。

该团队开发了一种无定形纳米结构（Feni基金属玻璃），可用于氢气能量领域，以累积和储存氢，特别是小型系统中的锂离子电池的替代品。

金属玻璃具有替代钯的潜力，该昂贵的元件目前用于氢气系统。缺乏经济可行的能量存储系统是防止氢能量缩小到工业水平的主要障碍。随着新的发展，团队更接近解决这个问题的一步。

“氢是宇宙中最常见的化学元素，一种清洁可再生能源的来源，有可能取代今天使用的所有类型的燃料。然而，它的存储造成了一个主要的技术问题。用于存储和催化氢的主要材料之一是钯。然而，它非常昂贵，并且在极端条件下对氧化或减少环境具有很低的亲和力。这些因素可以防止氢能量用于工业水平。可以用金属眼镜解决问题。它们是无定形金属，缺乏长期原子序。与结晶钯相比，金属玻璃与侵蚀性环境更便宜，更耐耐药。此外，由于所谓的原子自由体积（即原子之间的空间），这种玻璃可以比任何带有晶体结构的任何其他材料更有效地浸泡氢，“计算机系统部助理教授Yurii Ivanov说在Fefu自然科学院。

据研究人员称，由于其无定形结构，金属玻璃具有巨大的潜力，由于其无定形结构，缺乏对多晶金属（如晶界）的典型缺陷，以及高抗氧化和腐蚀性。

这项工作独特的是，使用电化学方法都使用氢化物质玻璃并研究其吸收氢的能力。标准氢化方法（例如气体吸附）需要高温和压力，对金属玻璃的性质产生负面影响，并使可以在研究中使用的材料范围。与气体吸附不同，电化学氢化导致氢气在室温下与室温下的电极（Feni金属玻璃制成）的表面反应，就像钯一样一样。

新方法可以作为具有低容量或氢吸收/释放速度的合金的常见气体固体反应的替代品。

该团队还建议了一种新的“有效体积”概念，可用于分析氢吸收效率并通过金属玻璃释放。为此，使用高分辨率电子显微镜和X射线光电子谱测量玻璃 - 氢气反应区域的厚度和组成。

未来，团队计划为实用能源应用开发和优化新的金属玻璃组合物。

早些时候，来自Fefu，剑桥（英国）的材料科学家团队，中国科学院开发了一种“复兴”3D金属眼镜的方法，这是最有希望的实际使用。玻璃更具可模塑和耐受高度临界载荷。改进的金属眼镜可以在许多领域中使用，从塑料电子设备到各种传感器和变压器芯，医疗植入物和卫星保护涂层。

参考：Baran Sarac，Vladislav Zadorozhnyy，Yurii P.ivanov，Askar Kvaratskheliy，Sergey Ketov，Tolga Karazehir，vladislav Zadorozhnyy，奥基·克拉西，托尔加·卡拉西SELIN GUMRU，Elena Berdonosova，Matej Micusik，Matej Micusik，A. Sezai Sarac，A. Lindsay Greer和JürgenEckert，2020年8月15日，电力源.DOI：
10.1016 / J.JPowsour.2020.228700.

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