Свет вместо давления: новый материал L-HSi открывает путь к безопасному хранению водорода

Перспективным решением являются твердотельные носители водорода, среди которых выделяется новый материал — слоистый гидрид силикана (L-HSi). Он обладает высокой гравиметрической ёмкостью (3,44% по массе), стабилен, лёгок и энергоэффективен. В отличие от традиционных систем, он высвобождает водород под воздействием обычного видимого света, включая солнечное излучение или свет светодиодов, при комнатной температуре и давлении.

Механизм высвобождения водорода в L-HSi обусловлен фотохимическим процессом, а не нагревом. Материал с шириной запрещённой зоны 2,13 эВ поглощает свет с длиной волны до 600 нм. Эксперименты подтвердили образование газообразного водорода при освещении, с максимальной квантовой эффективностью 7,3% при длине волны 550 нм. Длительное облучение позволило высвободить до 46,7% связанного водорода.

L-HSi открывает новое направление в создании безопасных и компактных систем хранения водорода. Его ключевые преимущества — использование неинтенсивного света для активации, отсутствие необходимости в высоком давлении или сложной инфраструктуре.

В дальнейшем исследователи планируют сосредоточиться на повышении обратимости процесса хранения-высвобождения и масштабируемости технологии для практического применения. Это может стать важным шагом на пути к водородной экономике.