Traditionelle Hydride sind einfache Verbindungen, in denen Wasserstoff eine negative Ladung trägt. Sie enthalten oft ein oder mehrere positive Metallionen – wie zum Beispiel in Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH4). Diese Stoffe sind Basen und sind starke Reduktionsmittel, deren Handhabung gefährlich sein kann. Dennoch gelten Metallhydride bei der Suche nach einem geeigneten Ersatz für fossile Brennstoffe als wahrscheinliche Kandidaten. Dies kann insbesondere für Übergangsmetallhydride zutreffen.
Einige der gebräuchlicheren traditionellen Metallhydride sind die von Natrium, Calcium und Nickel. Diese Substanzen werden jeweils als Hydride von Alkali-, Erdalkali- und Übergangsmetallen kategorisiert. Bei einem Alkali- oder Erdalkalimetallhydrid ist die chemische Bindung am häufigsten kovalent, ionisch und gemischt ionisch. Nickelhydrid, das bei der Herstellung von Fahrzeugbatterien verwendet wird, entsteht durch die Kombination der Elemente unter hohem Druck. Dieses Metallhydrid weist eine andere Art von chemischer Bindung auf, von der angenommen wird, dass sie für den Wasserstoffspeicherprozess wesentlich ist.
Nickelhydrid ähnelt bis zu einem gewissen Grad dem Hydrid seines Übergangsmetalls Palladium. Diese beiden Elemente vereinigen sich mit Wasserstoff durch eine Vielzahl von metallischen Bindungen, die als „interstitielle Bindungen“ bezeichnet werden. Bei dieser Art der Bindung werden zwischen größeren Atomen kleinere Atome – in diesem Fall Wasserstoff – eingefügt. Da die für Nickel erforderlichen strengen Bedingungen nicht erforderlich sind, bildet sich Palladiumhydrid bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck und speichert das bis zu 900-fache seines Volumens an Wasserstoff. Obwohl Palladium unerschwinglich teuer ist, könnte es theoretisch verwendet werden und würde ein sichereres und effizienteres Mittel zur Beförderung von Wasserstoff in Fahrzeugen darstellen als Druckgastanks.
Palladiumatome sind fast 5.5-mal so groß wie die von Wasserstoff. Nickelatome sind 4.6-mal größer als Wasserstoff. Dies steht im Vergleich zu einem 2.1-fachen Verhältnis von Eisen und Kohlenstoff, die sich interstitiell verbinden, um Kohlenstoffstahl zu bilden. Welche Beziehung auch immer das Atomgrößenverhältnis zur Leichtigkeit der diffusiven Insertion hat, diese Korrelation der Bindung mit der von Kohlenstoffstahl weist darauf hin, dass sowohl Nickel- als auch Palladiumhydride eine Art Legierung sind.
Wenn Hydride als ernsthafte Anwärter für den Einsatz angesehen werden sollen, müssen einige Herausforderungen gemeistert werden – ein Beispiel dafür ist die Kraftstoffspeicherung. Zum einen baut Wasserstoffgas, wenn es in ein Metall diffundiert, schnell einen Gegendruck auf, der die weitere Diffusion verlangsamt. Das Dotieren des Primärmetalls mit einem anderen metallischen Element kann diese Tendenz verringern. Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich das Hydridmetallsubstrat bei jedem wiederholten Zyklus ausdehnt und zusammenzieht. Substratstücke können in kleinere Partikel zerfallen, wodurch Feinanteile entstehen, die zu Schwierigkeiten werden, wenn sie nicht herausgefiltert werden. Schließlich müssen Hydride die Konkurrenten übertreffen, zu denen möglicherweise verflüssigter Wasserstoff und flüssige Bor-Wasserstoff-Komplexe gehören.