Grafenová „houba“ může pomoci autům na vodík

Materiáloví inženýři pod vedením George Froudakise (Řecko) navrhli materiál schopný splnit úkol zadaný americkým Department of Energy (DoE): vytvořit materiály, které umožní, aby alespoň 6 % hmotnosti nádrže tvořil uskladněný vodík. Pomocí metalhydridů se doposud povedlo dosáhnout pouze 2 % hmotnosti uskladněného vodíku z hmotnosti nádrže.

Výzkumníci na University of Crete již vloni dokázali, že uhlíkové nanosvitky mohou udržet vodík až 3,31 % jejich hmotnosti. Nyní zkonstruovali na podobné bázi jiný materiál, který může teoreticky udržet téměř dvakrát tolik.

 Nová vnitřní struktura skladovací nádrže se skládá grafenů- uhlíkových plátků o tloušťce jediného atomu - oddělených 1,2 nanometrů vysokými uhlíkovými nanotyčinkovými sloupky.

Počítačová simulace porovnávala schopnost materiálu pojmout vodík. Nahoře je základní struktura a dole je „nadopovaná“ kationty lithia. Simulace v tomto případě byla počítána pro tlak 3 bary a teplotu 77 kelvinů. Fialové kuličky představují ionty lithia a zelené jsou molekuly vodíku.

Byla použita simulace ke zjištění, zda vodíkové molekuly mohou volně pronikat přes materiál, který je „nadopován“ kationy lithia k tomu, aby byla posílena jeho schopnost udržet molekuly vodíku.

Simulace ukazuje, že tento nový materiál je schopen pohltit vodík odpovídající až 6,1 % své hmotnosti, a to při běžné teplotě a tlaku.

George Froudakis uvedl, že předpokládá splnění předpovědi i ve skutečnosti, protože předchozí materiál navržený pro skladování vodíku se choval přesně tak, jak předpovídali. Skladovací kapacita tohoto materiálu je nejvyšší dosud dosažená pomocí materiálu na bázi uhlíku při běžné teplotě a tlaku.

Zdroj: OSEL.cz a New Scientist Tech

European Union
Project "Česká vodíková technologická platforma 2023" CZ.01.1.02/0.0/0.0/20_369/0025119
Is co-financed by the European Union