Ранее попытки использовать литий как добавку к другим материалам были неудачны из-за неравномерного распределения атомов. Исследователи МИФИ предложили использовать литий как основу, где атомы идеально расположены в кристаллической решетке.
Из пяти кандидатов – плоских литиевых материалов толщиной в один атом – оптимальным оказался карбид лития (Li₃C). Он показал идеальную энергию связи с водородом (228 мэВ), позволяющую удерживать его, но при этом легко высвобождать.
Li₃C очень легкий: 1 кг материала может накопить до 80 граммов водорода, что значительно превосходит современные баллоны (40-50 г/кг). Литий в Li₃C действует как «липучка», образуя слабую физическую связь с водородом за счет переноса заряда.
Важное преимущество Li₃C – температура десорбции водорода (то есть его высвобождения с поверхности хранилища) близка к комнатной. Это значит, что топливный бак с таким материалом не потребует дополнительного подогрева или охлаждения. Расчеты показали, что при давлении 10-20 атмосфер и обычной температуре Li₃C эффективно удерживает водород, высвобождая его при снижении давления.
Карбид лития назван перспективным материалом, который сможет использовать водородная авиация, где каждый килограмм веса критичен. И, возможно, в будущем он заменит керосин в топливных баках самолетов.
