Überlegene Wasserstoffspeicherung in Hochentropielegierungen

Metallhydridge (MHx) bieten eine vielversprechende Lösung für die Anforderung, große Mengen Wasserstoff in einem zukünftigen wasserstoffbasierten Energiesystem zu speichern. Dies erfordert das Design von Legierungen, die ein sehr hohes H/M-Verhältnis ermöglichen. Übergangsmetallhydridge haben typischerweise ein maximales H/M-Verhältnis von 2, und höhere Verhältnisse können nur in auf Seltenen Erden basierenden Legierungen erreicht werden. In dieser Studie zeigen wir, dass eine Hochentropielegierung aus TiVZrNbHf wesentlich mehr Wasserstoff aufnehmen kann als ihre Bestandteile und ein H/M-Verhältnis von 2,5 erreicht. Wir schlagen vor, dass die große Wasserstoffspeicherkapazität auf die Gitterverzerrung in der Legierung zurückzuführen ist, die es begünstigt, Wasserstoff sowohl in tetraedrischen als auch in oktaedrischen Zwischenräumen aufzunehmen. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass Hochentropielegierungen künftig das Potenzial zur Verwendung als Wasserstoffspeichermaterialien haben.