氢可以是一种清洁，丰富的能源，但很难大量储存。在新的研究中，莱斯大学的材料科学家们发现了令人惊讶的发现，称为巴基球的微小碳胶囊如此强大，它们可以容纳几乎与木星中心一样密集的氢气。
“基于我们的计算，看起来一些巴基球能够保持大量氢气的密度，几乎是金属的，”赖斯机械工程和材料科学教授，首席研究员鲍里斯雅科布森说。“看来他们在室温下可以保持氢气重量的8%左右，这远远超过6%的联邦目标。”
能源部投入了10多亿美元用于开发氢动力汽车技术，包括经济有效地储存氢气用于汽车的技术。氢是宇宙中最轻的元素，很难大量储存。为了使氢汽车与汽油动力汽车竞争，它们需要相当的范围和相当紧凑的燃料系统。据估计，具有合适范围的氢动力汽车将需要一个密度大于纯氢液氢的存储系统。
雅各布森表示，科学家长期以来一直认为将氢存储在像布基球这样的微小分子容器中的优点，实验证明，在巴基球中存储少量氢气是可能的。Yakobson和前博士后研究人员Olga Pupysheva和Amir Farajian的新研究提供了第一种精确计算巴基球在破碎前能够保持多少氢的方法。
20多年前在赖斯发现的巴基球是属于富勒烯的碳分子家族的一部分。该系列包括碳纳米管，典型的60原子巴基球和由2,000或更多原子组成的较大巴基球。
“碳原子之间的键是自然界中最强的化学键之一，”雅各布森说。“这些债券使钻石成为最难的物质，我们的研究表明，需要巨大的内部压力才能使富勒烯中的碳 - 碳键发生变形和破坏。”
使用计算机模型，Yakobson的研究小组已经跟踪了布基球中每个原子键的强度，并模拟了当更多的氢原子被包装在内时发生的键。Yakobson表示，该模型具有特别的用途，因为它具有可扩展性，即它可以准确计算出任何特定尺寸的巴基球所能容纳多少氢气，并且还可以告诉科学家如何将过度膨胀的巴基球爆裂并释放其货物。
Yakobson说，如果开发出一种可行的生产充氢巴基球的方法，可以将它们作为粉末储存。
“他们可能会聚集成弱分子晶体或形成薄粉末，”他说。“它们可能会以整体形式使用，或在某些条件下被刺破，以释放纯氢气用于燃料电池或其他类型的发动机。
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