作者安妮·M·斯塔克,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 原子模拟探测二硼化镁的无序硼表面结构
信用:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家发现,某些硼基储氢系统中的原子无序可能会提高氢的吸收速率
金属硼化物表面及其单层变体——被称为硼苯——通常被认为在低温到中温下具有规则的原子排列
LLNL团队证明,在许多情况下,这些原子实际上是动态无序的:这是一个令人惊讶的现象,与大多数固态表面行为的传统理解相反
表面无序意味着每个原子位置具有不同的局部性质
根据该团队的研究,其中一些位点可以使氢分子更容易解离,这反过来有望在储氢过程中加速材料的活化
这些发现对其他应用也有启示
除了储氢之外,金属硼化物和硼苯还可用于超导、电催化、光电子学以及用作耐热和耐腐蚀的涂层
在其中一些应用中,特定的硼表面原子排列在决定整体性能方面发挥了巨大作用
当对其功能(储氢、超导性能、电催化反应性)与其表面构型密切相关的材料进行计算机设计时,如果静态有序表面的假设实际上不成立,就会对苹果和橙子进行比较
“我们在这里发现的是一个例外的例子,表明晶体材料的表面实际上可以是无定形的和动态的
我们需要严格地重新审视我们在表面科学界的一些基本假设,”LLNL材料科学家李思奇说,他是《自然通讯》上发表的一篇论文的主要作者
“如果表面是结晶有序的,那么每个位点基本上都是相同的
无序的表面产生了一系列的表面反应
领导LLNL材料基储氢团队的LLNL材料科学家和合著者布兰登·伍德说:“如果我们能够利用这一能力,这可能是一种定制调谐表面功能的新方法,以实现更快的能量存储和转换。”
其他作者包括基思·雷、·肖、姜新荣、亚历山大·贝克和
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