Открыты новые материалы для хранилища топлива в автомобилях на водороде

Дорогостоящие и не очень надежные батареи литий-ионного образца, несмотря на скрытую опасность для пользователей и дальше усилено рекламируются как безальтернативный вариант энергообеспечения электромобилей, в чем преуспевают известные всему миру компании, в том числе Tesla Motors.

История помнит, как в качестве энергоисточников для автомобилей будущего предлагались водородные топливные элементы, основным препятствием для внедрения которых выступало и выступает отсутствие высоконадежных способов хранения топлива водородной природы.

Ученые из университета Райс, в ответ на заказ Министерства Энергетики США, создали ряд графеновых наноматериалов, слои которых разделены нанотрубками, образованными нитритом бора. Новый материал в плане хранения водорода по ряду показателей превышает предложенные американским энергетическим ведомством нормы.

Упомянутая гибридная материя пока что существует чисто теоретически, как компьютерная модель. Однако, опыт показывает, что расчеты в преобладающем числе случаев мало рознятся со свойствами настоящей материи.

К создаваемому материалу выдвигалось требование хранить водород в минимальном количестве 5,5% от массы материала. Это условие исследователи университета Райс выполнили с запасом, представленный ими продукт пригоден для хранения водорода в количестве 12% от его веса в оптимальных условиях, тогда как в случае охлаждения до -196℃ количество сохраняемого водорода возрастает до 15%.

По итогам опытов с использованием различных материалов, лучшие показатели обнаружены в комбинации графена и нанотрубок нитрида бора, в который местами внедрялся атомарный кислород. В итоге гибридный материал обрел устойчивые связи самого вещества с использовавшимися для насыщения атомами водорода, что в немалой степени объясняется присутствием кислорода.

Исследователь Роуцбе Сасавари рассказал, что внедрение кислорода обеспечивает надежную связь водорода и материала благодаря взаимодействию их зарядов.

Помимо повышенной по отношению к водороду емкости, полученный материал преодолевает более чем 1,5 тыс. «заправочных» циклов и может работать при разных величинах давления, температуры и других показателей.

Другие новости