Наноматериалы подход критически важной вехой в твердого хранения водорода

NANOTECHNOLOGY

Инженеры в квантовой сфере, Inc, а также Univ. Южной Флориды (USF) разработали расширенный наноразмерных материалов интегрирована с комплексом гидридов, что подход Министерством энергетики США в (DOE) 2010 целей для твердотельных хранения водорода.

Элиас Stefanakos и Йоги Госвами. со-директоров чистой энергии USF Центра исследований (KERS), и Sesha Сринивасан. доцент Таскджи университет, разработаны комплексные гидриды металлов, легированных наноразмерных частиц никеля производства запатентованного процесса производства квантовой сферы. В результате материалы 6-8% масс. Обратимого потенциала водорода в диапазоне от 1-50 20O0C. Это выгодно отличает его с порога на 6% системы весовой плотности (т. е. вес водорода хранить разделены по весу полностью загружен хранение и восстановление системы), в которой водород может быть экономически хранится в твердом теле.

Водорода в твердом состоянии является более безопасным в обращении, чем водород, и требует более низких давлениях (100-1000 фунтов на квадратный дюйм, против 5,000-10,000 фунтов на квадратный дюйм для Н2 газ), и его можно хранить в легких танков. Тем не менее, до сих пор, имело ограниченный успех в раскрытии твердотельных материалов, которые могут эффективно хранить водород обратимо практических рабочих температур. Это ограничивает развертывание водорода в качестве топлива для портативных перевозчика выработки электроэнергии.

Команда исследовали образцы с постоянной молярном соотношении 2LiNH югу ^ 2 ^: LiBH ^ ^ 4 подпункта: MgH ^ 2 ^ к югу. которое она сделала в 4-г партий, используя фрезерные высокой энергии мяч на 300 об / мин. MgH ^ 2 ^ к югу был добавлен как нано-MgH подпункта 2 ^ ^ ^ InMgH подпункта 2 ^), который был создан путем измельчения коммерческих MgH, в течение 12 ч с прерывистым водорода / аргона (5% / 95%) чистка каждые 2 ч .

Исследователи разработали уникальную схему обработки для подготовки образцов. Они создали первую четвертичной структуры Li-BNH путем измельчения LiBH ^ ^ 4 подпункта с 2LiNH ^ 2 ^ к югу в течение 5 часов Затем они добавили к югу nMgH ^ 2 ^ и четвертичных и nMgH, намолочено на дополнительные 5 ч. Все фрезерные была проведена в инертной атмосфере. Чтобы свести к минимуму количество водорода, выпустила в процессе размола и уменьшить скопление гидрида, что происходит, когда чистый водород используется, мельница была подвергнута прерывистый H ^ 2 ^ к югу / Ar чистки в течение 20 минут до начала фрезерные и каждые 2 ч в процессе обработки.

Наконец, родители multinary структуры LiBH югу ^ 4 ^ / ^ Линь югу 2 ^ / nMgH ^ 2 ^ к югу легировался 2 моль% нано-никелевых и фрезерованные в течение 20 минут с использованием подобной процедуры.

"Эти высокотехнологичные материалы приблизят нас к достижению экономически эффективных систем, обратимых hydrogenstorage и содействовать коммерциализации водородных топливных элементов", говорит Stefanakos. "Выполнение необходимо для легких хранения особенно важно в начале приложения рынка, такие как источники бесперебойного питания и автоматических систем".

"Мы сосредоточены на демонстрации значение этих новых материалов на уровне системы, приложений к власти в 1-IO кВт Диапазон", говорит KJmberly McGrath, директор исследований ftiel камере QuantumSphere. "Кроме того, фундаментальные знания наноматериалов мы получили может быть непосредственно переведена на развитие большей емкости материалов для никель-металл-гидридные батареи.

Исследователи объясняют, что для достижения обратимого потенциала системы в нечто большее, чем 6-8 мас.% При более низких температурах (

Будущая работа будет сосредоточена на оптимизации условий обработки материалов и свойства для получения нескольких сотен граммов до нескольких килограммов хранить водород используют этот подход.