研究人員開(kāi)發(fā)了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型來(lái)預(yù)測(cè)氫化鎂(MgH2)的脫氫勢(shì)壘，氫化鎂是一種很有前景的固態(tài)儲(chǔ)氫材料。這一進(jìn)步對(duì)于增強(qiáng)氫存儲(chǔ)技術(shù)具有巨大潛力，氫存儲(chǔ)技術(shù)是向可持續(xù)能源解決方案過(guò)渡的關(guān)鍵組成部分。
氫氣因其多功能性和清潔能源潛力而受到認(rèn)可，可以從各種可再生能源中生產(chǎn)。固態(tài)儲(chǔ)氫材料，特別是MgH2，由于其高存儲(chǔ)容量和資源豐富而被認(rèn)為是高效儲(chǔ)氫的主要候選材料。
然而，盡管過(guò)去五年進(jìn)行了廣泛的研究，MgH2的材料性能仍未達(dá)到美國(guó)能源部(US-DOE)設(shè)定的性能目標(biāo)。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于理解固態(tài)儲(chǔ)氫反應(yīng)的基本原理。目前評(píng)估儲(chǔ)氫材料效率的方法依賴(lài)于脫氫焓和能壘，后者特別復(fù)雜且計(jì)算量大。傳統(tǒng)的過(guò)渡態(tài)搜索技術(shù)雖然隨著時(shí)間的推移而不斷完善，但仍然昂貴且耗時(shí)，限制了發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化的速度。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究小組引入了一個(gè)模型，該模型使用易于計(jì)算的參數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)脫氫勢(shì)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(guò)推導(dǎo)距離-能量比，該模型捕獲了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本化學(xué)性質(zhì)，其計(jì)算需求明顯低于傳統(tǒng)方法。
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