Metallihydrideissä

Metallihydrideissä viittaa yhdisteisiin, joissa vety on kemiallisesti sitoutunut metalliin tai metalliseokseen. Yleisin kaava MHx kuvaa vetyatomien määrää suhteessa metalliatomien määrään. Metallihydrideillä on keskeinen rooli vetyvarastoinnissa, energiatekniikassa ja materiaalitieteessä, koska vetyä voidaan absorboida ja desorpoida hallitusti paineen ja lämpötilan muutoksilla.

Rakenne ja luokitus: Vety sijaitsee usein interstitiilisesti metallin hila-verkossa, jolloin vetyatomit sijoittuvat tetraedris- tai oktaedrisillaisiin interstitiileihin. Tämä johtaa korkeaan vetykapasiteettiin suhteessa metalliin ja vaihteleviin hydridin vaiheisiin paineen ja lämpötilan mukaan. Interstitiiviset hydridit ovat tyypillisesti seoksia, joissa vety sitoutuu metalliin ilman suuria kemiallisia muutoksia. On myös kompleksihydridejä, joissa hydridi on kytketty toisiin yhdisteisiin, kuten NaBH4 tai LiAlH4; näitä kutsutaan kompleksihydrideiksi, ja ne varastoivat vetyä kemiallisesti kiinnittyneessä muodossa.

Sovellukset: Metallihydridejä käytetään vetyvarastoinnissa ja siirrossa sekä energiateknologiassa. Ne mahdollistavat vapaan vetykaasun turvallisemman käsittelyn ja korkeamman energiatiheyden vaihtoehdoiksi. Lisäksi ne ovat tärkeitä elektrodi- ja akkukäytössä; NiMH-akuissa metal-hydrideja sisältävät seokset toimivat negatiivisina elektrooneina ja tallentavat vuorovaikutuksessa vetyä.

Valmistus ja turvallisuus: Metallihydridit valmistetaan usein hydrataatiolla suoraan metallista tai seoksista, sekä mekanisella käsittelyllä. Monet hydridit reagoivat kosteuden ja ilman kanssa, vapauttaen vetyä tai muodostaen oksideja, joten käsittely tapahtuu usein inertissä atmosfeerassa. Lämpötila- ja paineolosuhteet vaikuttavat hydridin stabiliteettiin ja hydridien desorptioon.