Лукашев Р. В. Институт проблем химической физики Российской академии наук, 142432, г. Черноголовка Московской области, пр-т ак. Семенова, 1 Факс: +7-096-5155420, - презентация

1 Лукашев Р. В. Институт проблем химической физики Российской академии наук, , г. Черноголовка Московской области, пр-т ак. Семенова, 1 Факс: , тел: , КОМПОЗИТЫ В СИСТЕМЕ MgH 2 -C ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ И ГИДРОЛИЗНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА

2 + - высокая емкость - плоское плато - малый гистерезис - обратимость - устойчивость (нет пассивации) - доступность - - сложная активация (первое гидрирование) - плохая кинетика поглощения-выделения водорода - высокая термическая стабильность - низкая теплопроводность Mg + H 2 MgH 2 СОДЕРЖАНИЕ ВОДОРОДА В ГИДРИДАХ: Mg – 7.6 масс.%, Mg-Ni (эвтектика) – 5.8 масс.%, Mg-Mm-Ni (эвтектика) – 5.5 масс.%, Mg 2 Ni (интерметаллид) – 3.7 масс.% МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ КИНЕТИКИ ГИДРИРОВАНИЯ: - катализ Pd, La(Mm)Ni 5, - механохимическая обработка, - достижение наноразмерного состояния частиц Магний и его сплавы – перспективные материалы для металлогидридного аккумулирования водорода

3 Планетарная мельница

4 [1] Zaluska A., Zaluska L., Strom-Olsen J.O.//J. Alloys Comp., 1999, v.288, p [2] Imamura H., Tabata Sh., Shigetomi N., Takesue Y., Sakata Y. //J. Alloys Comp., 2002, v.330, p Для повышения эффективности механохимической обработки при получении магний - углеродных композитов в данной работе использовался гидрид магния, который по сравнению с исходным металлом является менее пластичным и более хрупким материалом

5 Влияние высокоэнергетической обработки на MgH 2 и MgH 2 - С СоставS уд, м 2 /г MgH 2 1,5- 2,0 графит ГНВ15-20 MgH 2 м/а 7-10 MgH 2 /графит MgH 2 /ГНВ увеличение удельной поверхности высокая концентрация дефектов малый размер частиц образование метастабильной γ- MgH 2 MgH 2 MgH 2 /ГрафитMgH 2 м/а

6 Десорбция водорода из MgH 2 и механоактивированных композитов 5 K/мин MgH 2 MgH 2 м/а MgH 2 – Графит м/а Наличие α-MgH 2 и γ-MgH 2 Снижение температуры разложения α-MgH 2 и γ- MgH 2 с выделением водорода

7 Влияние высокоэнергетической обработки на дегидрирование MgH 2 и MgH 2 -Графит MgH 2 MgH 2 м/а 60 мин MgH 2 +графит (м/а 420 К 520 К p, к Па После длительной выдержки при температурах 420 и 520 К давление водорода, выделенного механоактивированными образцами, существенно превышает давление водорода, десорбированного из необработанного порошка MgH 2, а уменьшение количества графита ведет к снижению давления водорода, выделенного композитами при 420 К, и увеличению давления при 520 К. 420 К 520 К р, к Па MgH 2 -графит (10 мас %) м/а MgH 2 -графит (25 мас %) м/а MgH 2 -графит (50 мас %) м/а

8 Механическая активация гидрида магния и композитов MgH 2 -графит способствует увеличению скорости реакции с водой с образованием H 2. Увеличение скорости реакции с водой можно объяснить тем, что м/а приводит к увеличению удельной поверхности и повышению концентрации дефектов в обработанных материалах. Наличие углеродной добавки положительно влияет на скорость генерирования Н 2. 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0, t, мин α MgH 2 м/а 15 мин MgH 2 м/а 30 мин MgH 2 м/а 60 мин MgH 2 MgH 2 м/а 5 мин MgH 2 -графит 15 мин Композиты в системе MgH 2 – C для гидролизного получения водорода

9 Зависимость степени прохождения реакции с водой от времени для композитов MgH 2 -Графит (10 мас %), различающихся по времени механической активации. Зависимость степени прохождения реакции с водой от времени для композитов MgH 2 -МНТ (10 мас %), различающихся по времени механической активации. MgH 2 /графит MgH 2 /МНТ

10 Заключение Выявлено, что механическая активация смесей гидрида магния с графитом улучшает кинетические параметры десорбции водорода и снижает термическую стабильность гидридной фазы.Выявлено, что механическая активация смесей гидрида магния с графитом улучшает кинетические параметры десорбции водорода и снижает термическую стабильность гидридной фазы. Определено оптимальное количество графита для формирования композитов с улучшенными водород- аккумулирующими характеристиками.Определено оптимальное количество графита для формирования композитов с улучшенными водород- аккумулирующими характеристиками. Показано, что механоактивация в системе MgH 2 – C увеличивает скорость реакции получаемых композитов с водой с образованием водорода.Показано, что механоактивация в системе MgH 2 – C увеличивает скорость реакции получаемых композитов с водой с образованием водорода.