توسط : پژوهشگران ژاپنی موفق به توسعه یک باتری هیدروژنی حالت جامد شده‌اند که در دمای نسبتاً پایین ۹۰ درجه سانتیگراد عمل می‌کند و قادر به جذب و آزادسازی برگشت‌پذیر گاز هیدروژن است.
به گزارش pv magazine، این باتری با استفاده از منیزیم هیدرید (MgH₂) به‌عنوان آند و گاز هیدروژن (H₂) به‌عنوان کاتد ساخته شده و الکترولیت جامد آن Ba₀.₅Ca₀.₃₅Na₀.₁₅H₁.₈₅ است که قابلیت انتقال یون‌های هیدروژن را دارد.
به گفته مؤسسه علوم توکیو، این ماده دارای ساختار بلوری از نوع ضد α-AgI است که به رسانایی فوق‌یونی شهرت دارد. درواقع در این ساختار، باریم، کلسیم و سدیم در موقعیت‌های مرکزی قرار گرفته و یون‌های هیدروژن (⁻H) از میان سایت‌های چهاروجهی و هشت‌وجهی به‌طور آزادانه جابه‌جا می‌شوند.
در فرایند شارژ، MgH₂ یون‌های ⁻H آزاد می‌کند که از طریق الکترولیت Ba₀.₅Ca₀.₃₅Na₀.₁₅H₁.₈₅ به‌سمت الکترود هیدروژن حرکت کرده و در آنجا اکسید می‌شوند تا گاز H₂ آزاد شود. در هنگام دشارژ، روند معکوس رخ می‌دهد: گاز H₂ در کاتد کاهش یافته و به ⁻H تبدیل می‌شود؛ این یون‌ها در الکترولیت حرکت کرده و در آند با Mg واکنش داده و MgH₂ تشکیل می‌دهند. به گفته پژوهشگران، این باتری محدودیت‌های دماهای بالا و ظرفیت پایین روش‌های پیشین را پشت سر گذاشته است.
جزئیات کامل این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.
تولید هیدروژن با الکترولیز مستقیم آب دریا
پژوهشگران دانشگاه چونگ-آنگ کره جنوبی نیز نانوکاتالیست‌های جدیدی بر پایه روتنیم (Ru) مقاوم در برابر کلرید معرفی کرده‌اند که امکان الکترولیز مستقیم آب دریا و تولید هیدروژن را فراهم می‌کند. به گفته این محققان، ساختار ناهمگن بلوری–بی‌شکل (heterostructure) روتنیم بازدهی ۳۷ برابر بالاتر از کاتالیست‌های تجاری پلاتین در الکترولیز قلیایی آب نشان داده و می‌تواند تولید هیدروژن را اقتصادی‌تر کند.
تیم تحقیقاتی به رهبری «هائه‌سونگ جانگ» از روش پیرولیز با واسطه g-C₃N₄ استفاده کرده است تا نانوخوشه‌های روتنیم تقویت‌شده با کربن و آلاییده‌شده با نیتروژن را سنتز کند. در این فرایند، g-C₃N₄ هم به‌عنوان منبع نیتروژن عمل می‌کند و هم به‌عنوان داربستی که یون‌های Ru⁺³ را از طریق جایگاه‌های کوئوردیناسیونی نیتروژن تثبیت می‌کند.
به گفته محققان، در طول پیرولیز، گازهای کاهنده آزادشده از g-C₃N₄، یون‌های Ru⁺³ را به نانوذرات فلزی روتنیم کاهش می‌دهند. هم‌زمان، پیوندهای Ru–N نظم اتمی در هسته را برهم زده و باعث شکل‌گیری فاز آمورف روتنیم می‌شوند.
