德国亥姆霍兹研究中心协会 金属氢化物的两个图像都是用扫描电子显微镜/能量色散X射线显微分析获得的
信用:此处/克拉丽莎·阿贝茨 氢被认为是能源转型的重要组成部分:它可以由太阳能或风能生产，因此以环保能源载体的形式储存绿色能源，在夜间和风平浪静的时候提供能源
氢还可以作为燃料电池汽车和卡车的气候中性燃料，比电池驱动的汽车续航里程更长
然而，用于氢能车辆的普通压力气罐仍然太大，并且它们的圆柱形形状难以容纳
因此，专家们正在研究一种替代方法:金属氢化物储存
这些被磨成细粉的金属化合物能以惊人的数量结合氢
一个金属氢化物储存装置可以比同样大小的700巴压力罐多储存多达50%的氢气，并且由于压力低，在形状上是一致的
Helmholtz-Zentrum Hereon开发了一种特别有效的金属氢化物系统，并申请了专利
“这里我们将几种氢化物结合在一起，”赫伦氢技术研究所所长、汉堡海尔马特·斯克米特大学教授托马斯·克拉森说
这些氢化物相互反应，为氢的释放提供了额外的能量
“这降低了排放所需的温度，系统变得更加节能
氧气防护 然而，这里有两个限制
一方面，在充氢过程中，不同的氢化物组分不应彼此分离得太远，因为它们在放电过程中的反应会太慢
另一方面，金属氢化物颗粒容易受到表面氧化的影响，阻碍氢的进入
“这两个问题都可以通过在谷物上涂上聚合物来缓解，”赫伦膜研究所所长、汉堡大学教授沃尔克·阿贝茨说
“这种聚合物只允许氢通过，而不允许氧通过，它阻止了不同金属氢化物的远距离分离
" 这种聚合物的把戏实际上在实验室中已经为人所知有一段时间了
然而，目前还不清楚到底发生了什么
通过复杂的成像，阿贝茨和克拉森团队现在可以直观地看到充电和放电过程中的变化
最初，专家们制作了极其精细的薄层金属氢化物样品
然后，他们用特殊的扫描电子显微镜检查这些样本
这产生了微米大小的金属氢化物颗粒的高分辨率图像，其在充电和放电状态下均被聚合物包覆
出色的工作 “因为这种方法是元素特异性的，不同的金属氢化物可以相互区分，”阿贝茨解释说
测量结果表明，聚合物涂层对氧气有很好的保护作用
“此外，我们还可以观察到，聚合物中的封装实际上防止了不同金属氢化物成分的粗化和分离，”克拉森补充道
“经过多次循环，系统可以快速充放电氢
聚合物因此表现出色！" 基于这些新的见解，赫伦专家现在能够系统地优化聚合物涂层金属氢化物
未来的计划包括寻找能够更有效地包覆氢化物微粒的进一步改进和定制的聚合物
在随后与汉堡技术大学和汉堡大学以及一家商业公司合作的项目框架内，研究人员希望测试固定式储氢系统的聚合物涂层概念，从而大大提高其耐用性
这项研究发表在《先进材料技术》杂志上
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