研究人員開發(fā)了一種數(shù)據(jù)驅動模型來預測氫化鎂(MgH2)的脫氫勢壘,氫化鎂是一種很有前景的固態(tài)儲氫材料。這一進步對于增強氫存儲技術具有巨大潛力,氫存儲技術是向可持續(xù)能源解決方案過渡的關鍵組成部分。
氫氣因其多功能性和清潔能源潛力而受到認可,可以從各種可再生能源中生產。固態(tài)儲氫材料,特別是MgH2,由于其高存儲容量和資源豐富而被認為是高效儲氫的主要候選材料。
然而,盡管過去五年進行了廣泛的研究,MgH2的材料性能仍未達到美國能源部(US-DOE)設定的性能目標。
關鍵挑戰(zhàn)在于理解固態(tài)儲氫反應的基本原理。目前評估儲氫材料效率的方法依賴于脫氫焓和能壘,后者特別復雜且計算量大。傳統(tǒng)的過渡態(tài)搜索技術雖然隨著時間的推移而不斷完善,但仍然昂貴且耗時,限制了發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化的速度。
為了解決這個問題,研究小組引入了一個模型,該模型使用易于計算的參數(shù)來預測脫氫勢壘:Mg-H鍵的晶體漢密爾頓布居軌道和原子氫原子之間的距離。通過推導距離-能量比,該模型捕獲了反應動力學的基本化學性質,其計算需求明顯低于傳統(tǒng)方法。
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