Snabbare diffusion av väte goda nyheter

Resultaten publiceras denna vecka i Physical Review Letters och är av betydelse för utvecklingen av exem-pelvis batterier och bränsleceller.

Väte är universums lättaste grundämne och mycket vanligt förekommande i olika material. För att uppnå hög effekt i exempelvis batterier och bränsleceller behövs snabb diffusion av väte i materialet. I material som utsätts för stora påfrestningar kan närvaron av väte däremot orsaka materialbristning, ibland med katastro-fala konsekvenser som följd. Att förstå mekanismerna bakom diffusionen är därför av intresse för både tillämpningar och grundläggande förståelse av väte i material.

När väteatomer absorberas i metaller leder det till en lokal töjning runt vätet. Denna töjning följer med vätet när det rör sig i metallen vid låga temperaturer och orsakar minskad rörlighet. Forskarna visar med hjälp av kvantmekaniska simuleringar att vid temperaturer över 300 ○C börjar väteatomerna röra sig så snabbt att dessa töjningar i metallen inte hinner följa med vätet. Detta leder till att vätet börjar röra sig ännu snabbare än vad som förväntas från klassiska beräkningar. Resultaten ger ny insikt i hur väte rör sig i material och hur vätets egenskaper ändras under olika förhållanden.

- Beräkningarna tyder på att man kan få upp hastigheten på vätets diffussion, vilket är goda nyheter för de som utvecklar batterier och bränsleceller, säger Andreas Blomqvist, forskare vid institutionen för fysik och astronomi vid Uppsala universitet.

Av Red 04 nov 2010 15:48