什么是氢化物？(a hydride?)

传统的氢化物是简单的化合物，其中氢带有负电荷。它们通常包含一个或多个正的金属离子--例如，氢化铝锂（LiAlH4）。这些物质是碱，是强大的还原剂，处理起来可能很危险。然而，在寻找化石燃料的合适替代品时，金属氢化物被认为是可能的候选物质。这对于过渡金属氢化物可能尤其如此。...

Hydrogen atoms have a negative charge in hydride compounds.

传统的氢化物是简单的化合物，其中氢带有负电荷。它们通常包含一个或多个正的金属离子--例如，氢化铝锂（LiAlH4）。这些物质是碱，是强大的还原剂，处理起来可能很危险。然而，在寻找化石燃料的合适替代品时，金属氢化物被认为是可能的候选物质。这对于过渡金属氢化物可能尤其如此。

一些更常见的传统金属氢化物是钠、钙和镍的氢化物。这些物质分别被归类为碱、碱土和过渡金属的氢化物。对于碱或碱土金属氢化物来说，化学键最常见的是共价、离子和混合离子类型。用于制造汽车电池的氢化镍，是通过在高压下结合元素形成的。这种金属氢化物表现出一种不同的化学键，据信这对储氢过程至关重要。

氢化镍在某种程度上类似于其同种过渡金属钯的氢化物。这两种元素通过一种称为 "间隙键 "的金属键与氢结合。在这种类型的结合中，较大的原子有较小的原子--在这种情况下是氢--插入它们之间。氢化钯不需要镍所需的严格条件，它在室温和大气压力下形成，可储存高达其体积900倍的氢气。尽管钯的价格过于昂贵，但理论上它可以被使用，并将提供一种比气体加压罐更安全、更有效的车辆氢气携带方式。

钯原子的大小几乎是氢的5.5倍。镍原子比氢大4.6倍。相比之下，铁和碳的比例为2.1倍，它们在间隙中结合形成碳钢。无论原子尺寸比与扩散插入的难易程度有什么关系，这种与碳钢结合的相关性表明镍和钯的水化物都是某种合金。

如果氢化物要被认为是使用的重要竞争者，就必须应对一些挑战--这在燃料储存中可以看到一个例子。首先，当氢气扩散到金属中时，它很快就会建立起一个背压，从而减缓了进一步的扩散。在原生金属中掺入另一种金属元素可以减少这种趋势。另一个问题是，随着每个重复的循环，氢化物金属基片会膨胀和收缩。基板碎片会分解成更小的颗粒，产生细小的颗粒，除非过滤掉，否则会成为一个困难的来源。最后，氢化物必须优于竞争者，其中可能包括液化氢和液体硼氢复合物。

发表于 2022-02-10 18:39
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分类：科学

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