Propiedades de Almacenamiento de Hidrógeno de una Nueva Aleación de Alta Entropía Ti-V-Cr-Zr-Nb
Autores: Bouzidi, Anis; Laversenne, Laetitia; Nassif, Vivian; Elkaim, Erik; Zlotea, Claudia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Propiedades de Almacenamiento de Hidrógeno de una Nueva Aleación de Alta Entropía Ti-V-Cr-Zr-Nb
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Síntesis
Fisicoquímica
Adsorción de hidrógeno
Aleación de alta entropía
Difracción de rayos X
Difracción de neutrones
Licencia
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Estamos reportando la síntesis, las propiedades fisicoquímicas y de absorción de hidrógeno de una nueva aleación de alta entropía bcc Ti0.30V0.25Cr0.10Zr0.10Nb0.25. A temperatura ambiente, la aleación absorbe rápidamente hidrógeno alcanzando una capacidad de 2.0 H/M (3.0 % en peso) y formando un dihidruro con estructura fcc, como lo confirman tanto la difracción de rayos X de sincrotrón como la difracción de neutrones. Las isotermas de presión-composición de absorción corroboradas con la difracción de rayos X de sincrotrón demuestran que la reacción con hidrógeno ocurre en dos pasos, es decir, aleación bcc monohidruro bcc dihidruro fcc. Los parámetros termodinámicos calculados para la transformación del segundo paso evidencian la formación de un dihidruro estable con Habs = -75 kJ/molH2. La transición de fase durante la desorción de hidrógeno/deuterio fue investigada mediante difracción de rayos X de sincrotrón y difracción de neutrones in situ, confirmando una reacción reversible con hidrógeno. Además, las propiedades de ciclado muestran una disminución de la capacidad durante los primeros ciclos seguida de una estabilización en 2.44 % en peso, mientras que la cinética de absorción mejora después del primer ciclo alcanzando la capacidad total después de solo 30 s a temperatura ambiente.
Descripción
Estamos reportando la síntesis, las propiedades fisicoquímicas y de absorción de hidrógeno de una nueva aleación de alta entropía bcc Ti0.30V0.25Cr0.10Zr0.10Nb0.25. A temperatura ambiente, la aleación absorbe rápidamente hidrógeno alcanzando una capacidad de 2.0 H/M (3.0 % en peso) y formando un dihidruro con estructura fcc, como lo confirman tanto la difracción de rayos X de sincrotrón como la difracción de neutrones. Las isotermas de presión-composición de absorción corroboradas con la difracción de rayos X de sincrotrón demuestran que la reacción con hidrógeno ocurre en dos pasos, es decir, aleación bcc monohidruro bcc dihidruro fcc. Los parámetros termodinámicos calculados para la transformación del segundo paso evidencian la formación de un dihidruro estable con Habs = -75 kJ/molH2. La transición de fase durante la desorción de hidrógeno/deuterio fue investigada mediante difracción de rayos X de sincrotrón y difracción de neutrones in situ, confirmando una reacción reversible con hidrógeno. Además, las propiedades de ciclado muestran una disminución de la capacidad durante los primeros ciclos seguida de una estabilización en 2.44 % en peso, mientras que la cinética de absorción mejora después del primer ciclo alcanzando la capacidad total después de solo 30 s a temperatura ambiente.