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La turbulencia en los tensioactivos es la clave para un mejor almacenamiento de hidrógeno

La turbulencia en los tensioactivos es la clave para un mejor almacenamiento de hidrógeno

La estructura desordenada de la superficie de boro del diboruro de magnesio examinada mediante modelado atómico. Crédito: Laboratorio Nacional Lawrence Livermore

Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) han descubierto que el desorden atómico en algunos sistemas de almacenamiento de hidrógeno basados ​​en boro puede mejorar la tasa de absorción de hidrógeno.


Generalmente se cree que las superficies de los boruros metálicos y sus variantes de monocapa, conocidas como borofenos, tienen una disposición regular de átomos a temperaturas bajas a moderadas. El equipo de LLNL demostró que, en muchos casos, estos átomos perturban dinámicamente: un fenómeno sorprendente en contraste con la comprensión tradicional de cómo se comportan la mayoría de las superficies de estado sólido. La perturbación de la superficie significa que cada sitio atómico tiene diferentes propiedades locales. Según la investigación del equipo, algunos de estos sitios pueden desintegrarse hidrógeno Las moléculas son más fáciles, lo que a su vez se espera que acelere la activación del material durante el almacenamiento de hidrógeno.

Los resultados también tienen implicaciones para otras aplicaciones. Además del almacenamiento de hidrógeno, los boruros de metales y borofeno se pueden utilizar en superconductividad, electrocatálisis, optoelectrónica y como recubrimientos para resistencia térmica y resistencia a la corrosión. En muchas de estas aplicaciones, las disposiciones específicas de la superficie de los átomos de boro juegan un papel importante en la determinación del rendimiento general.

Al implementar el diseño de silicio para materiales cuyas funciones (almacenamiento de hidrógeno, rendimiento superconductor y actividades electrocatalíticas) están estrechamente relacionadas con sus configuraciones de superficie, se produce una comparación entre manzanas y naranjas si no se cumple realmente la suposición de superficies estables y ordenadas.

Seichi Li, científico de materiales de LLNL, autor principal de un artículo que aparece en Conexiones con la naturaleza.

“Si las superficies estuvieran cristalizadas y ordenadas, cada sitio sería esencialmente el mismo. Las superficies desordenadas crean una amplia gama de interacciones superficiales. Si podemos usar esta capacidad, podría ser una nueva forma de ajustar las funciones de la superficie destinadas al almacenamiento de energía más rápido “, dijo el científico y coautor de materiales de LLNL. Brandon Wood, quien dirige el equipo de LLNL sobre materiales a base de hidrógeno almacenamiento.

Otros autores de LLNL incluyen a Keith Ray, Penghao Xiao, Shen Yongkang, Alexander Baker y Jonathan Lee.


Nuevos pasos para almacenar hidrógeno en gas


más información:
Sichi Li et al, Disrupción autodinámica de borofenos de garaje en MgB2 y boruros metálicos relacionados, Conexiones con la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-26512-4

La frase: Trastorno de los tensioactivos clave para mejorar el almacenamiento de hidrógeno (2021, 4 de noviembre) Recuperado el 4 de noviembre de 2021 de https://phys.org/news/2021-11-disorder-surface-materials-key-hydrogen.html

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