Deformación del trihidruro de lantano para la conducción superiónica

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• El ion hidruro (H-) es una especie reactiva de hidrógeno y portador de energía con fuerte reducibilidad y alto potencial redox.
• Los materiales conductores de H− puro son cruciales para el almacenamiento de energía limpia y la conversión electroquímica.
• Los trihidruros de tierras raras ofrecen una rápida migración de H-, pero sufren de una conductividad electrónica perjudicial.

Objetivo del estudio:

• Para suprimir la conductividad electrónica en los trihidruros de tierras raras.
• Desarrollar un material que permita la conducción de iones de hidruro puro en condiciones ambientales.
• Para demostrar una célula de hidruro de estado sólido funcional.

Principales métodos:

• Síntesis de hidruro de lantano (LaHx) con granos de tamaño nano y defectos de celosía.
• Medir el ion hidruro y la conductividad electrónica.
• Fabricación y ensayo de una célula de hidruro en estado sólido a temperatura ambiente.

Principales resultados:

• La conductividad electrónica de LaHx fue suprimida por más de cinco órdenes de magnitud.
• LaHx alcanzó el estado de conductor superiónico a -40 °C.
• Se registra una alta conductividad H de 1,0 × 10-2 S cm-1 con una barrera de difusión baja de 0,12 eV.

Conclusiones:

• LaHx de ingeniería exhibe una conductividad electrónica significativamente reducida y una conductividad iónica mejorada.
• Este avance permite el desarrollo de tecnologías avanzadas de almacenamiento de energía limpia.
• Se demostró con éxito una célula hidráulica de estado sólido funcional a temperatura ambiente.