Pólder de níquel-cromo a nanoescala como catalizador en la reducción de la temperatura de desorción de hidrógeno del hidruro de magnesio
Autores: Kenzhiyev, Alan; Kudiiarov, Viktor N.; Spiridonova, Alena A.; Terenteva, Daria V.; Vrublevskii, Dmitrii B.; Svyatkin, Leonid A.; Nikitin, Dmitriy S.; Kashkarov, Egor B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Pólder de níquel-cromo a nanoescala como catalizador en la reducción de la temperatura de desorción de hidrógeno del hidruro de magnesio
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Material
Hidrógeno
MgH2
Ni-Cr
Catalizador
Interacción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El material compuesto MgH2-EEWNi-Cr (20 % en peso) con un contenido de hidrógeno de 5.2 +/- 0.1 % en peso se caracteriza por propiedades mejoradas de interacción con el hidrógeno en comparación con el MgH2 original. La disociación del material ocurre en tres rangos de temperatura (86-117, 152-162 y 281-351 grados C), asociada a un complejo de efectos que consisten en cambios en el área de superficie específica del material, alteraciones en la red cristalina durante la molienda, y cambios en la estructura electrónica en presencia de un catalizador de Ni-Cr, basado en cálculos de primeros principios. La disminución de la energía de activación de desorción (Ed = 65-96 +/- 1 kJ/mol, Ed = 59-90 kJ/mol) se debe al efecto catalítico de N-Cr, lo que lleva a una descomposición más rápida de la fase hidruro. Basado en los resultados de cálculos ab initio, el Ni-Cr en la superficie de MgH2 conduce a una disminución significativa en la energía de enlace del hidrógeno (Eb = 60%) en comparación con el hidruro de magnesio puro debido a la formación de enlaces covalentes Ni-H y Cr-H, lo que reduce el grado de enlace iónico H-Mg. Los resultados obtenidos nos permiten ampliar nuestra comprensión de los mecanismos de interacción del hidrógeno con materiales de almacenamiento y la posibilidad de utilizar estos como materiales móviles de almacenamiento y transporte de hidrógeno.
Descripción
El material compuesto MgH2-EEWNi-Cr (20 % en peso) con un contenido de hidrógeno de 5.2 +/- 0.1 % en peso se caracteriza por propiedades mejoradas de interacción con el hidrógeno en comparación con el MgH2 original. La disociación del material ocurre en tres rangos de temperatura (86-117, 152-162 y 281-351 grados C), asociada a un complejo de efectos que consisten en cambios en el área de superficie específica del material, alteraciones en la red cristalina durante la molienda, y cambios en la estructura electrónica en presencia de un catalizador de Ni-Cr, basado en cálculos de primeros principios. La disminución de la energía de activación de desorción (Ed = 65-96 +/- 1 kJ/mol, Ed = 59-90 kJ/mol) se debe al efecto catalítico de N-Cr, lo que lleva a una descomposición más rápida de la fase hidruro. Basado en los resultados de cálculos ab initio, el Ni-Cr en la superficie de MgH2 conduce a una disminución significativa en la energía de enlace del hidrógeno (Eb = 60%) en comparación con el hidruro de magnesio puro debido a la formación de enlaces covalentes Ni-H y Cr-H, lo que reduce el grado de enlace iónico H-Mg. Los resultados obtenidos nos permiten ampliar nuestra comprensión de los mecanismos de interacción del hidrógeno con materiales de almacenamiento y la posibilidad de utilizar estos como materiales móviles de almacenamiento y transporte de hidrógeno.