[ad_1]
Laboratorium Nasional Lawrence Livermore (LLNL) ilmuwan telah menemukan bahwa gangguan atom dalam sistem penyimpanan hidrogen berbasis boron tertentu berpotensi meningkatkan tingkat penyerapan hidrogen.
Struktur permukaan boron yang tidak teratur dari magnesium diboride yang diselidiki oleh pemodelan atomistik
Permukaan borida logam dan varian lapisan tunggalnya – yang dikenal sebagai borofen – umumnya dianggap memiliki susunan atom yang teratur pada suhu rendah hingga sedang. Tim LLNL membuktikan bahwa dalam banyak kasus, atom-atom ini sebenarnya tidak teratur secara dinamis: sebuah fenomena mengejutkan yang kontras dengan pemahaman konvensional tentang bagaimana sebagian besar permukaan benda padat berperilaku. Gangguan permukaan berarti setiap situs atom memiliki sifat lokal yang berbeda. Menurut penelitian tim, beberapa situs ini dapat membuat disosiasi molekul hidrogen lebih mudah, yang pada gilirannya diharapkan dapat mempercepat aktivasi material selama penyimpanan hidrogen.
Temuan ini memiliki implikasi untuk aplikasi lain juga. Selain penyimpanan hidrogen, borida logam dan borofen dapat digunakan untuk superkonduktivitas, elektrokatalisis, optoelektronik dan sebagai pelapis untuk ketahanan termal dan korosi. Dalam beberapa aplikasi ini, susunan atom permukaan boron tertentu memainkan peran yang sangat besar dalam menentukan kinerja keseluruhan.
Saat tampil dalam silikon desain bahan yang fungsinya — penyimpanan hidrogen, kinerja superkonduktor, reaktivitas elektrokatalitik — terkait erat dengan konfigurasi permukaannya, perbandingan apel dan jeruk terjadi jika asumsi permukaan statis dan teratur tidak benar-benar berlaku.
“Apa yang kami temukan di sini adalah contoh luar biasa, menunjukkan permukaan bahan kristal sebenarnya bisa amorf dan dinamis. Kami perlu meninjau kembali beberapa asumsi dasar kami dalam komunitas ilmu permukaan,” kata ilmuwan material LLNL Sichi Li, penulis utama makalah yang muncul di Komunikasi Alam.
“Jika permukaannya kristal dan teratur, setiap situs pada dasarnya sama. Permukaan yang tidak teratur menciptakan berbagai macam reaktivitas permukaan. Jika kita dapat menggunakan kemampuan ini, itu bisa menjadi pendekatan baru untuk fungsi permukaan penyetelan khusus untuk penyimpanan dan konversi energi yang lebih cepat, ”kata ilmuwan material dan rekan penulis LLNL Brandon Wood, yang memimpin tim LLNL pada penyimpanan hidrogen berbasis material.
Penulis LLNL lainnya termasuk Keith Ray, Penghao Xiao, ShinYoung Kang, Alexander Baker dan Jonathan Lee.
Pekerjaan ini didanai oleh Departemen Energi, Kantor Efisiensi Energi dan Energi Terbarukan, Kantor Teknologi Hidrogen dan Sel Bahan Bakar, melalui Konsorsium Penelitian Lanjutan Bahan Penyimpanan Hidrogen (HyMARC)
Sumber: LLNL
[ad_2]
