Российские и зарубежные химики выяснили, что стабильные полигидриды рубидия и цезия способны запасать в себе в четыре раза больше водорода, чем уже существующие материалы. Их аналоги станут основой для безопасных и емких систем хранения водорода, сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).

«В синтезированных нами соединениях – гептагидриде цезия CsH₇ и нонагидриде рубидия RbH₉ – помещается сразу семь или девять атомов водорода на один атом металла. Доля водорода в этих веществах выше, чем в любых известных гидридах, существующих при нормальных давлениях, и вдвое выше, чем в метане(CH₄)», – пояснил научный сотрудник Центра высоких давлений HPSTAR в Пекине Дмитрий Семенок, чьи слова приводит пресс-служба «Сколтеха».

Как отмечают ученые, повсеместное использование водородных источников энергии ограничивается тем, что для их изготовления и производства водорода нужны катализаторы на базе платины и других дорогостоящих благородных металлов. Схожие по масштабам проблемы также касаются систем запасания водорода, которые позволяли бы хранить этот газ в безопасной, невзрывоопасной форме.

Российские химики и их коллеги из Китая, Японии и Италии предположили, что эту проблему можно решить, если создать полигидридный материал, соединение металла и водорода, способное запасать в себе большое число атомов водорода и сохранять стабильность в широком диапазоне температур и давлений. Проведенные учеными расчеты показали, что подобными свойствами будут обладать как минимум два полигидрида цезия и рубидия, содержащие в себе семь и девять атомов водорода.

Руководствуясь этими соображениями, исследователи синтезировали оба вещества, сжав в алмазной наковальне смесь из одного из щелочных металлов и боразана, соединения аммиака и борводорода. Реакции между боразаном и металлами, а также последующий их нагрев и сжатие до 100 тыс. атмосфер привели к образованию небольших количеств CsH₇ и RbH₉, чьи физические и электрохимические свойства ученые изучили при разных температурах и давлениях.

Эти опыты показали, что оба вещества остаются стабильными при очень низких для полигидридов давлениях, порядка 100–200 тыс. атмосфер, причем гептагидрид цезия CsH₇ предположительно может сохранять свои свойства и при снижении давления до почти атмосферных показателей. Последующие опыты, как надеются ученые, помогут проверить эту гипотезу, а также создать новые полигидриды, пригодные для использования в качестве систем промышленного хранения водорода.