Nieuw materiaal ontworpen voor waterstofopslag

Anonim

Nieuw materiaal ontworpen voor waterstofopslag

Wetenschap

Ben Coxworth

16 maart 2011

3 afbeeldingen

Een wetenschappelijk team waaronder Christian Kisielowski, Anne Ruminski, Rizia Bardhan en Jeff Urban heeft een nieuwe nanocomposiet ontwikkeld voor waterstofopslag met hoge capaciteit (foto: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)

Wetenschappers van het Amerikaanse Department of Energy, Lawrence Berkeley National Laboratory, hebben een composietmateriaal gemaakt dat volgens hen waterstof dicht en veilig kan opslaan, maar dat het ook gemakkelijk toegankelijk maakt voor het maken van elektriciteit. Sommige materialen die momenteel worden gebruikt voor opslag van waterstof hebben een relatief kleine capaciteit en moeten worden oververhit of onderkoeld om met maximale efficiëntie te werken. Het nieuwe materiaal zou echter geen van deze beperkingen hebben.

De Berkeley Lab-onderzoekers creëerden het plooibare nanocomposiet uit een matrix van polymethylmethacrylaat, een polymeer dat verwant is aan plexiglas, waarbij overal nanodeeltjes magnesium zijn gesprenkeld. Naar verluidt is het in staat om waterstof te absorberen en vrij te geven bij "bescheiden temperaturen, " zonder het magnesium te oxideren na het fietsen.

Om te bevestigen dat waterstof aanwezig was in het magnesium, observeerden de onderzoekers de nanodeeltjes via 's werelds krachtigste transmissie-elektronenmicroscoop, de TEAM 0, 5 - ook gevestigd in Berkeley Lab.

"Dit werk toont ons vermogen om composietmaterialen op nanoschaal te ontwerpen die fundamentele thermodynamische en kinetische barrières overwinnen om een ​​materiaalcombinatie te realiseren die historisch gezien zeer ongrijpbaar is, " zei Jeff Urban, plaatsvervangend directeur van de anorganische nanostructurenfaciliteit in Berkeley Lab 's. Molecular Foundry. "Bovendien zijn we in staat om productief gebruik te maken van de unieke eigenschappen van zowel het polymeer als het nanodeeltje in dit nieuwe composietmateriaal, dat mogelijk een brede toepasbaarheid heeft op gerelateerde problemen in andere gebieden van energieonderzoek. "

De bevindingen van het team zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials .

Transmissie-elektronenmicrofoto's van de luchtstabiele composiet bestaande uit metallische nanokristallen van magnesium in een gasbarrièrepolymeermatrix (Images: National Center for Electron Microscopy)

Een wetenschappelijk team waaronder Christian Kisielowski, Anne Ruminski, Rizia Bardhan en Jeff Urban heeft een nieuwe nanocomposiet ontwikkeld voor waterstofopslag met hoge capaciteit (foto: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)

Dit schema toont magnesiumnanokristallen met hoge capaciteit ingekapseld in een gasbarrièrepolymeermatrix om een ​​nieuw composietmateriaal voor waterstofopslag te creëren (Afbeelding: Jeff Urban)