Hidrojen Enerji Cihazlarına Düzen Getirildi!

Kyoto Üniversitesi Hücre-Malzeme Bilimleri Enstitüsü’ndeki (iCeMS) araştırmacılar, kristal kafes yapısında hareket eden hidrojen atomlarını daha düşük sıcaklıklarda hızlandırmak için yeni bir yaklaşım geliştirdiler. Bulgularını ise Science Advances dergisinde bildirdiler.

Çalışmaya liderlik eden iCeMS’den Hiroshi Kageyama, “Katı maddelerde hidrojen taşımacılığının iyileştirilmesi daha sürdürülebilir enerji kaynaklarına yol açabilir” diyor.

Negatif yüklü hidrojen anyonları, diğer kimyasal elementlere bağlı hidrojen atomlarından oluşan katı bir hibrit malzemesi aracılığıyla çok hızlı hareket edebilir. Kullanılması amaçlanan bu sistem temiz enerji için umut verici bir devrim niteliğinde görülüyor. Ancak bahsedilen hızlı taşıma sadece 450 ° C’nin üzerinde gerçekten yüksek sıcaklıklarda gerçekleşebiliyor, bu da çalışmayı her ortamda mümkün kılamıyor. Bu kapsamda Kageyama ve ekibi, hidrojen anyonlarının çok daha düşük sıcaklıklarda bir hibritle daha hızlı nasıl hareket etmesini sağlayacaklarını buldu.

Kageyama, “İyonları birbirlerine ileterek düşük sıcaklıklarda yüksek iyonik iletkenlik elde etmek benzeri görülmemiş bir çalışmadır ve gelecekte çeşitli iyonik iletkenler için geçerli olabilir” diyor.

Çalışmanın kısa tanımı olarak; Kageyama ve ekibi, her iki tarafta da başka bir anyona bağlı hidrojenden oluşan katmanlar sunarak tipik bir baryum hibritin yapısını değiştirdi. Bu geliştirmeyi, bromür, klorür veya iyot anyonları kullanarak üç farklı malzeme ile yaptılar. Bu sayede ortaya orijinal malzemeye daha düzenli bir yapı sağlayacak bir yapı çıktı. Aynı zamanda, genellikle yüksek sıcaklıklarda bulunan son derece kararlı ve simetrik altıgen şeklindeki kafesten soğudukça daha az kararlı bir yapıya geçilmesi durumu da önlenmiş olundu. Araştırmanın sonucunda elde edilen malzeme, hidrojen anyonlarının iletimini daha yavaş bir hızda da olsa oda sıcaklığında bile gerçekleştirdi.

Hidrojen anyonlarının iletkenliğinin oda sıcaklıklarına kadar iyileştirilmesi ise elektrokimyasal cihazların düşük sıcaklıklarda çalışmasını sağlayabilecek bir buluş olma niteliği taşıyor. Bu sayede daha fazla sürdürülebilir enerji kaynakları elde edebileceği gibi, elde edilen kaynakların iyileştirilmesi de mümkün olabilir.