具有诱人储氢性能的新型高熵合金

一群材料科学家和计算机欧洲杯足球竞彩科学家桑迪亚国家实验室在一年多的时间里,与一些国际研究人员合作,创造了12种新合金——以及数百种以上的模型。

脑材料,具有欧洲杯足球竞彩诱人储氢性能的新型高熵合金
来自桑迪亚国家实验室的研究人员和国际合作者使用计算方法,包括可解释的机器学习模型,来阐明新的高熵合金,具有诱人的储氢性能和直接的实验室合成和验证。图片来源:马修·威特曼插图。

这项研究表明,机器学习可以帮助加速氢能源的未来,为消费者创造简单的氢基础设施。

Mark Allendorf, Vitalie Stavila, Sapan Agarwal和Matthew Witman是Sandia团队的成员,他们与来自瑞典Ångström实验室和英国诺丁汉大学的科学家一起撰写了一篇描述这种新方法的论文。

在储氢研究方面有着丰富的历史,并且有一个描述氢与不同材料相互作用的热力学值数据库。利用现有的数据库、各种机器学习和其他计算工具,以及最先进的实验能力,我们组建了一个国际合作小组,共同努力欧洲杯足球竞彩

Matthew Witman, Sandia国家实验室

我们证明了机器学习技术确实可以模拟氢与金属相互作用时发生的复杂现象的物理和化学补充道,“之后。

通过数据驱动的建模能力来估计热力学性质可以迅速提高研究速度。

当这些机器学习模型被构建和训练时,它们只需要几秒钟就可以执行,因此可以快速筛选出新的化学空间:在这项研究中,600种材料展示了氢储存和传输的潜力。欧洲杯足球竞彩

这项工作只用了18个月就完成了。如果没有机器学习,可能需要几年的时间。当你认为从历史上看,从实验室发现到商业化需要20年的时间,这就太大了。

Mark Allendorf,桑迪亚国家实验室

改变氢能储存的潜力

研究人员在他们的研究中还发现了其他一些东西——这些结果对氢燃料电池充电站的小规模产氢具有重大意义。

这些高熵合金氢化物可以在氢通过不同材料时实现氢的自然级联压缩欧洲杯足球竞彩“Stavila说,氢压缩通常通过机械过程进行。

斯塔维拉解释了如何用几层不同的合金建造储罐。将氢气泵入储罐后,气体在穿过材料时被第一层压缩。

它被第二层进一步压缩,然后被所有不同的合金层依次压缩。这自然使氢可以用于发电的发动机。

在海平面的大气条件下产生的氢气的压力大约是1bar——压力的公制单位。如果使用氢燃料电池来驱动汽车或任何其他引擎,就应该将其加压或压缩到相当高的压力。

例如,燃料电池充电站的氢应具有800巴或更高的压力,以便将其作为700巴的氢分配到燃料电池氢汽车中。

当氢通过这些层时,它在没有机械力的情况下得到越来越大的压力。从理论上讲,你可以泵入1巴的氢气,并获得800巴的氢气充电站所需的压力

Vitalie Stavila,桑迪亚国家实验室

研究人员一直在不断完善这个模型。然而,阿加瓦尔指出,由于该数据库已经通过能源部公开,一旦对该方法有了更好的了解,机器学习的使用将推动材料科学等各个领域的重大进步。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究由美国能源部氢和燃料电池技术办公室、能源效率和可再生能源办公室以及Sandia实验室指导的研究和开发项目资助。

期刊引用:

之后,M。.(2021)具有目标热力学稳定性的高熵合金氢化物的数据驱动发现和合成。化学材料欧洲杯足球竞彩doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c00647

资料来源:https://www.sandia.gov/

告诉我们你的想法

您是否有评论、更新或任何您想添加到此新闻报道的内容?

离开你的反馈
提交