通常認為，金屬硼化物表面及其單層變體（稱為硼酚）在中低溫下具有規(guī)則的原子排列。而LLNL團隊的最新研究表明，在許多情況下，這些原子實際上是動態(tài)無序的：與大多數(shù)固態(tài)表面行為的傳統(tǒng)理解相比，這是一個令人驚訝的現(xiàn)象。表面無序意味著每個原子位點具有不同的局部特性。根據(jù)該團隊的研究，其中一些位點可以使氫分子更容易解離，從而有望在儲氫過程中加速材料的活化。

這些發(fā)現(xiàn)對其他應用也有影響。除了儲氫外，金屬硼化物和硼烯還可用于超導、電催化、光電以及作為耐熱和耐腐蝕涂層。在其中一些應用中，特定的硼表面原子排列在決定整體性能方面發(fā)揮著巨大的作用。

LLNL材料科學家Sichi Li認為此次的發(fā)現(xiàn)是一個特例，表明晶體材料的表面實際上可以是非晶態(tài)和動態(tài)的。因此我們需要重新審視在表面科學界的一些基本假設。無序的表面會產(chǎn)生一系列的表面反應性。如果能夠利用這種特性，可能發(fā)現(xiàn)一種表面功能化方案以加快能量存儲和轉(zhuǎn)換的新方法。

這項工作美國由能源部、能源效率和可再生能源辦公室、氫和燃料電池技術(shù)辦公室共同完成，并通過儲氫材料高級研究聯(lián)盟 (HyMARC) 資助。