Сотрудники НИЯУ МИФИ предложили перспективный материал для водородной авиации. Водородная энергетика привлекает внимание благодаря экологичности и доступности, однако хранение водорода остается серьезной проблемой. Традиционные методы требуют тяжелых баллонов под огромным давлением или при экстремальной температуре, что неприемлемо для авиации. Об этом рассказали в пресс-службе Национального исследовательского ядерного университета МИФИ.
Исследователи Александр Яковлев и Константин Катин изучили возможность использования лития для решения проблемы с хранением водорода. Как пояснили в МИФИ, литий — самый легкий металл, что делает его идеальным кандидатом для создания легких топливных баков. Ранее ученые пытались распределить атомы лития на поверхности других материалов, но это приводило к неравномерному распределению и снижению эффективности.
В новом исследовании ученые сосредоточились на материалах на основе лития. Они протестировали несколько вариантов, включая оксиды и гидроксиды лития, но большинство из них не показали удовлетворительных результатов. Окончательный выбор пал на карбид лития (Li3C), который продемонстрировал оптимальную энергию связи с водородом — около 228 мэВ. Это позволяет эффективно накапливать водород без риска его потери или чрезмерного закрепления.
Важным преимуществом Li3C является его легкость. Материал содержит много лития и мало углерода, что обеспечивает высокую удельную емкость по водороду — до 80 граммов на килограмм материала. Это значительно превосходит современные баллоны высокого давления, которые дают около 40–50 граммов на килограмм веса системы.
Ещё одна особенность Li3C проявляется в его способности выпускать водород при нагревании. Температура десорбции близка к комнатной, что позволяет использовать материал без дополнительного подогрева или охлаждения.
0.98