Hva er en hydrid?

Tradisjonelle hydrider er enkle forbindelser der hydrogen har en negativ ladning.De inneholder ofte en eller flere positive metallioner og mdash;Som i for eksempel litiumaluminiumhydrid (Lialh ₄ ).Disse stoffene er baser og er kraftige reduksjonsmidler som kan være farlige å håndtere.Likevel, i jakten på passende erstatning for fossilt brensel, anses metallhydrider som sannsynlige kandidater.Dette kan være spesielt sant for overgangsmetallhydrider.

Noen av de mer vanlige tradisjonelle metallhydridene er de av natrium, kalsium og nikkel.Disse stoffene er kategorisert henholdsvis som hydridene til alkali, alkalisk jord og overgangsmetaller.For en alkali eller et alkalisk jordmetallhydrid er kjemisk binding oftest av de kovalente, ioniske og blandede ioniske variantene.Nikkelhydrid, brukt i fremstilling av kjøretøybatterier, dannes gjennom å kombinere elementene under høyt trykk.Denne metalliske hydriden viser en annen type kjemisk binding, som antas å være essensiell for hydrogenlagringsprosessen.

Nikkelhydrid ligner til en viss grad hydridet til dets andre overgangsmetall, palladium.Disse to elementene forenes med hydrogen gjennom en rekke metallbindinger kalt interstitiell binding.I denne typen bindinger har større atomer mindre atomer og mdash;i dette tilfellet hydrogen mdash;satt inn mellom dem.Ikke krever de strenge forholdene som trengs for nikkel, dannes palladiumhydrid ved romtemperatur og atmosfæretrykk, og lagrer opptil 900 ganger volumet i hydrogen.Selv om palladium er uoverkommelig dyrt, kan det teoretisk brukes og vil presentere et tryggere, mer effektivt middel for å bære kjøretøyhydrogen enn trykktanker av gass.

palladiumatomer er nesten 5,5 ganger så store som hydrogen.Nikkelatomer er 4,6 ganger større enn hydrogen.Dette sammenligner med et forhold på 2,1 ganger for jern og karbon, som binder mellomliggende for å danne karbonstål.Uansett hvilket forhold atomstørrelsesforhold bærer med den enkle diffusive innsettingen, indikerer denne korrelasjonen i binding til den for karbonstålMet mdash;Et eksempel på dette kan sees i drivstofflagring.For en, ettersom hydrogengass er diffusert til et metall, bygger det raskt opp et baktrykk som bremser den ytterligere diffusjonen.Doping av det primære metallet med et annet metallisk element kan redusere denne tendensen.Et annet problem er at med hver gjentatte syklus utvides hydridmetallunderlaget og kontrakter.Substratstykker kan bryte ned i mindre partikler, og produsere bøter som blir en vanskelighetskilde med mindre de filtreres ut.Endelig må hydrider utføre utfordrerne, som inkluderer muligens flytende hydrogen og flytende bor-hydrogenkomplekser.