Hvad er et hydrid?

Traditionelle hydrider er enkle forbindelser, hvor brint bærer en negativ ladning.De indeholder ofte en eller flere positive metalioner mdash;Som i for eksempel lithium aluminiumshydrid (Lialh ₄ ).Disse stoffer er baser og er kraftfulde reduktionsmidler, der kan være farlige at håndtere.Ikke desto mindre betragtes metalhydrider i søgningen efter passende udskiftninger til fossile brændstoffer som sandsynlige kandidater.Dette kan især være tilfældet for overgangsmetalhydrider.

Nogle af de mere almindelige traditionelle metalhydrider er dem fra natrium, calcium og nikkel.Disse stoffer er henholdsvis kategoriseret som hydriderne af alkali, alkaliske jord- og overgangsmetaller.For en alkali eller et alkalisk jordmetal -hydrid er kemisk binding oftest af de kovalente, ioniske og blandede ioniske sorter.Nikkelhydrid, der bruges til fremstilling af køretøjsbatterier, dannes ved at kombinere elementerne under højt tryk.Dette metalliske hydrid udviser en anden slags kemisk binding, som antages at være essentiel for brintopbevaringsprocessen.

Nikkelhydrid ligner til en vis grad hydridet af dets medovergangsmetal, Palladium.Disse to elementer forenes med brint gennem en række metalliske bindinger kaldet interstitiel binding.I denne type binding har større atomer mindre atomer mdash;I dette tilfælde brint mdash;indsat mellem dem.Ikke at kræve de strenge forhold, der er nødvendige for nikkel, danner palladiumhydrid ved stuetemperatur og atmosfæretryk, opbevares op til 900 gange dens volumen i brint.Selvom palladium er uoverkommeligt dyrt, kan det teoretisk bruges og ville præsentere et mere sikkert, mere effektivt middel til at bære køretøjsbrint end tryktanke af gas.

Palladiumatomer er næsten 5,5 gange så store som brint.Nikkelatomer er 4,6 gange større end brint.Dette kan sammenlignes med et forhold på 2,1 gange for jern og kulstof, der bindes mellemliggende for at danne kulstofstål.Uanset hvilket forhold Atomstørrelsesforhold bærer til lethed ved diffusiv indsættelse, denne sammenhæng i binding til det med kulstofstål indikerer både nikkel og palladiumhydrider er legeringer af slags.

Hvis hydrider skal betragtes som alvorlige udfordrere til brug, skal nogle udfordringer væreMet mdash;Et eksempel på dette kan ses i brændstofopbevaring.For det første, da brintgas diffunderes til et metal, opbygger den hurtigt et bagtryk, der bremser den yderligere diffusion.Doping af det primære metal med et andet metallisk element kan mindske denne tendens.Et andet problem er, at med hver gentagen cyklus udvides hydridmetalsubstratet og kontrakter.Substratstykker kan nedbrydes i mindre partikler og producerer bøder, der bliver en kilde til vanskeligheder, medmindre de er filtreret ud.Endelig skal hydrider ikke udføre udfordrerne, der inkluderer muligvis flydende brint- og flydende bor-hydrogenkomplekser.