【摘要】 氢能经济是保持当前技术进步和生活水平,同时降低二氧化碳排放的最受欢迎的方法之一。

氢能经济是保持当前技术进步和生活水平,同时降低二氧化碳排放的最受欢迎的方法之一。由于钯的催化和吸氢性能,钯在设想的氢经济的几乎每个方面发挥重要作用。但它具有相对较低的重量氢密度,并且对于大规模应用来说过于昂贵。Pd基合金应被视为纯Pd的可能替代品,以降低成本,增加重量氢密度容量,并可能改善氢加载和释放的扩散率和动力学。Gregory Kopnov等人[1]证明了薄膜合金样品的电阻率测量可以用于定性的高通量筛选和研究整个钯浓度范围内的吸氢性能。在自制的沉积系统中,通过射频磁控溅射在室温玻璃基板上从两个单独的靶(99.99%)Co和Pd生长了15纳米厚的多晶CoxPd100-x膜。沉积后,将样品安装在样品支架上,并使用引线键合器与20毫米Si/Al引线连接。按照范德波方案测量电阻。在整个浓度范围内,厚于15纳米钯膜的精确电阻率测量可能具有挑战性,因为在氢吸收过程中由于高压缩应力而产生屈曲和裂纹。而更薄的Pd和CoPd合金膜薄于10nm的薄膜具有不均匀的平均形态。最终结果表明无氢状态和氢化状态之间电阻率的变化是增强的氢化物散射和由于厚度膨胀导致的电阻降低的叠加。低电阻率富钯薄膜对氢化反应的响应主要由氢化物散射项决定。与富钯合金相反,在富钯合金中,额外的氢散射表明一定程度的氢含量,稀释后的合金薄膜由于厚度膨胀而导致电阻下降。在稀释到Pd的20%的CoPd薄膜中发现了显著的氢吸收证据。

[1] Das S S ,  Kopnov G ,  Gerber A . Resistivity testing of palladium dilution limits in CoPd alloys for hydrogen storage[J].  2022.

 

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