Графен позволит держать водород «в чистоте»
Порошок из магниевых кристаллов, обернутых в графеновые листы, созданный в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли
Специалисты из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли создали новый материал для хранения водорода. Впоследствии это может быть использовано для водородных двигателей внутреннего сгорания. Статья ученых была опубликована в журнале Nature Communications.
Материал представляет собой графеновые листы, толщиной в один атом, которые защищают находящиеся между ними нанокристаллы магния. Графеновые листы не дают нанокристаллам взаимодействовать с кислородом и водой и в то же время позволяют маленьким молекулам водорода протискиваться сквозь имеющиеся в листах дефектные отверстия. Магниевые нанокристаллы, в свою очередь, поглощают молекулы водорода, обеспечивая их надежное хранение.
Ячейки в листах графена позволяют водороду (белый) проходить сквозь них, в то время как кислород (красный) остается с другой стороны листа. Желтым цветом изображен магниевый нанокристалл.
Данная разработка, как отмечают ученые, может использоваться для усовершенствования механизмов хранения водородного топлива. Чистый водород необходим для работы высококачественных топливных элементов, которые, как правило, достаточно быстро загрязняются различными примесями, находящимися в топливном газе.
Кроме того, исследователи говорят о том, что полученный материал может найти применение при создании батарей. "Я считаю, что такие материалы пригодны для стабилизации и контроля активности реактивных материалов - это может получить широкое применение для батарей, катализа и энергетических материалов", - замечает один из авторов работы.
Еще несколько лет назад ученые из Манчестерского университета выяснили, что графен позволяет проходить сквозь свою однослойную кристаллическую решетку протонам, то есть лишенным электронов ядрам атомов водорода. Причем способность протонов проходить сквозь графеновую мембрану увеличивалась вместе с ростом температуры.