АККУМУЛЯ́ТОРЫ ВОДОРО́ДА

АККУМУЛЯ́ТОРЫ ВОДОРО́ДА, хи­мич. ве­ще­ст­ва, спо­соб­ные мно­го­крат­но об­ра­ти­мо по­гло­щать во­до­род пу­тём ад­сорб­ции, аб­сорб­ции или хи­мич. взаи­мо­дей­ст­вия. Ис­поль­зу­ют­ся гл. обр. А. в. на ос­но­ве гид­ри­дов ме­тал­лов. Прин­цип их ра­бо­ты ос­но­ван на по­гло­ще­нии га­зо­об­раз­но­го во­до­ро­да не­ко­то­ры­ми ме­тал­ла­ми (Mg, РЗЭ, Ti, Zr, V), их спла­ва­ми и ин­тер­ме­тал­лическими со­еди­не­ния­ми с об­ра­зо­ва­ни­ем гид­рид­ных фаз вне­дре­ния (см. в ст. Ин­тер­ме­тал­ли­ды). Б. ч. во­до­ро­да вы­де­ля­ет­ся из гид­ри­дов ме­тал­лов при по­сто­ян­ном дав­ле­нии, за­ви­ся­щем толь­ко от темп-ры. По­сколь­ку во­до­род в гид­ри­дах на­хо­дит­ся в ато­мар­ном ви­де, его объ­ём­ное со­дер­жа­ние пре­вы­ша­ет та­ко­вое для сжа­то­го и да­же жид­ко­го во­до­ро­да.

Раз­ли­ча­ют низ­ко- и вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные гид­рид­ные А. в. За­ряд­ка пер­вых тре­бу­ет при­ме­не­ния по­вы­шен­ных дав­ле­ний (1–5 МПа), вы­де­ле­ние из них во­до­ро­да при ком­нат­ной темп-ре про­ис­хо­дит са­мо­про­из­воль­но. Вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные А. в. мо­гут быть за­ря­же­ны при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии во­до­ро­да, но его из­вле­че­ние тре­бу­ет ис­поль­зо­ва­ния на­гре­ва­тель­ных уст­ройств. В таб­ли­це при­ве­де­ны свой­ст­ва ба­зо­вых ме­тал­ло­гид­ри­дов.

Ка­ж­дый из при­ве­дён­ных в таб­ли­це ба­зо­вых ме­тал­ло­гид­ри­дов яв­ля­ет­ся ос­но­вой для мно­го­ком­по­нент­ных А. в. Мо­ди­фи­ка­ция ба­зо­вых А. в. про­из­во­дит­ся с це­лью их уде­шев­ле­ния, оп­ти­ми­за­ции свойств (ки­не­ти­ка об­ра­зо­ва­ния–раз­ло­же­ния, тер­мо­ди­на­мич. ха­рак­те­ри­сти­ки, ста­биль­ность в ра­бо­те, ме­ха­нич. и хи­мич. стой­кость и пр.) для кон­крет­но­го прак­тич. при­ме­не­ния. При гид­ри­ро­ва­нии плот­ные ме­тал­лич. ма­те­риа­лы пре­вра­ща­ют­ся в мел­ко­дис­перс­ные по­рош­ки, не­удоб­ные в тех­но­ло­гич. от­но­ше­нии. По­это­му гид­ри­ды ме­тал­лов обыч­но под­вер­га­ют ком­пак­ти­ро­ва­нию, ис­поль­зуя в ка­че­ст­ве свя­зую­щих пла­стич­ные ме­тал­лы (Ni, Cu) или по­ли­мер­ные ма­те­риа­лы.

Таблица. Свойства гидридов металлов

Гид­рид­ные А. в. при­ме­ня­ют для очист­ки во­до­ро­да и раз­де­ле­ния его изо­то­пов, в ка­че­ст­ве во­до­род­ных ком­прес­со­ров, ис­точ­ни­ков во­до­ро­да в науч. прак­тике, а так­же в то­п­лив­ных эле­мен­тах и ав­то­мо­биль­ных дви­га­те­лях, в сис­те­мах ак­ку­му­ли­ро­ва­ния и пре­об­ра­зо­ва­ния энер­гии (напр., элек­тро­хи­мич. ак­ку­му­ля­то­рах, те­п­ло­вых на­со­сах), в ря­де др. об­лас­тей нау­ки и тех­ни­ки.

Со­глас­но тео­ре­тич. рас­чё­там, ок. 6% по мас­се во­до­ро­да мо­гут ад­сор­би­ро­вать уг­ле­род­ные на­но­ма­те­риа­лы (фул­ле­ре­ны, на­нот­руб­ки, гра­фи­то­вые во­лок­на); од­на­ко по­ка они не­дос­та­точ­но ис­сле­до­ва­ны экс­пе­ри­мен­таль­но.