Hydrogen storage in Mg-Ti thin film alloys: An in situ characterization study

دسته بندی: انرژی
ویرایش:  
نویسندگان: Vermeulen P.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 154 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 6 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 36,000

Van Son Media, Son, 2009. – 154 p. – ISBN: 978-90-386-1632-2. بر اساس محدودیت های وزنی برای سیستم های ذخیره هیدروژن روی برد، اکثر عناصر به ویژه مناسب نیستند. به عنوان محیط ذخیره سازی هیدروژن موثر. از این رو، تنها عناصر سبک وزنی که می توانند مقدار قابل توجهی هیدروژن را ذخیره کنند، مورد توجه هستند. همچنین، فاز هیدرید مهم است زیرا تأثیر عمیقی بر ظرفیت حجمی دارد. به عنوان مثال، CH₄ یک گاز در دمای محیط است که ظرفیت حجمی را به میزان قابل توجهی در مقایسه با ذخیره هیدروژن در یک جامد کاهش می دهد. از این نظر، منیزیم یکی از امیدوارکننده‌ترین عناصر است زیرا ظرفیت ذخیره‌سازی گرانی 7.7 درصد وزنی هیدروژن و ظرفیت حجمی بالا 110 کیلوگرم بر متر³ را نشان می‌دهد. علیرغم ظرفیت ذخیره سازی عالی، دمای دفع بالا (279 درجه سانتیگراد) و سینتیک جذب هیدروژن بسیار کند مانع از استفاده تجاری منیزیم می شود. به طور کلی پذیرفته شده است که تشکیل یک لایه MgH₂ مانع از انتشار بیشتر هیدروژن می شود و به طور موثر ظرفیت ذخیره سازی بالا را کاهش می دهد. استفاده در مقیاس بزرگ از هیدریدهای فلزی به عنوان محیط ذخیره هیدروژن حالت جامد برای اقتصاد هیدروژن به هیچ وجه تنها امکان تجاری سازی هیدریدهای فلزی نیست.
از فهرست مطالب
مقدمه
اقتصاد هیدروژن
سایر کاربردهای هیدریدهای فلزی
پیشرفت اخیر در آلیاژهای مبتنی بر منیزیم
محدوده
< em>تجربی
رسوب لایه نازک و خصوصیات
مشخصات الکتروشیمیایی
تنظیمات الکتروشیمیایی
کنترل گالوانوستاتیک
شارژ و تخلیه GITT
آمپرومتری و ولتامتری حلقوی
طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
پراش اشعه ایکس
اندازه دانه
تشکیل بافت
پراش پرتو ایکس الکتروشیمیایی درجا
ذخیره هیدروژن در لایه های نازک Pd
نتایج و بحث
ترمودینامیک الکترودهای لایه نازک هیدرید Pd
سینتیک الکترودهای لایه نازک هیدرید Pd < br/> ذخیره سازی هیدروژن الکتروشیمیایی در لایه نازک Mg_yTi_1-y آلیاژهای
نتایج و بحث
مشخصات ساختاری لایه های نازک آماده شده
رفتار شارژ (تخلیه) گالوانوستاتیک
ترمودینامیک و سینتیک
اثرات تکنیک رسوب
مطالعه XRD درجا Mg _yآلیاژهای Ti_1-y
نتایج و بحث
مشخصات ساختاری از طریق XRD درجا بارگذاری گاز
مشخصات ساختاری با استفاده از XRD الکتروشیمیایی درجا
ذخیره سازی هیدروژن در آلیاژهای سه تایی MgTiX
نتایج و بحث
مدل Miedema
ترمودینامیک الکترودهای لایه نازک هیدرید MgTiX

Van Son Media, Son, 2009. – 154 p. – ISBN: 978-90-386-1632-2. Based on the weight constraints for on-board hydrogen storage systems, most of the elements are not particularly suitable as effective hydrogen storage medium. Hence, only the lightweight elements that can store a significant amount of hydrogen are of prime interest. Also, the phase of the hydride is important as it has a profound effect on the volumetric capacity. For example, CH₄ is a gas at ambient temperatures, which will lower the volumetric capacity significantly as compared to storing hydrogen in a solid. In this respect, Mg is one of the most promising elements as it exhibits a high gravimetric storage capacity of 7.7 wt.% of hydrogen and a high volumetric capacity of 110 kg/m³. In spite of its excellent storage capacity, the high desorption temperature (279 °C) and extremely slow hydrogen sorption kinetics prevent Mg from being employed commercially. It is generally accepted that the formation of a MgH₂ layer blocks further hydrogen diffusion, effectively decreasing the high storage capacity. Large scale application of metal hydrides as solid state hydrogen storage medium for the hydrogen economy is by no means the only possibility to commercialize metal hydrides.
From the Table of Contents
Introduction
The hydrogen economy
Other applications of metal hydrides
Recent progress in Mg-based alloys
Scope
Experimental
Thin film deposition and characterization
Electrochemical characterization
The electrochemical setup
Galvanostatic control
GITT charging and discharging
Amperometry and cyclic voltammetry
Electrochemical impedance spectroscopy
X-ray Diffraction
Grain size
Texture formation
In situ electrochemical X-ray diffraction
Hydrogen storage in Pd thin films
Results & discussion
Thermodynamics of Pd hydride thin film electrodes
Kinetics of Pd hydride thin film electrodes
Electrochemical hydrogen storage in thin film Mg_yTi_1-y alloys
Results & discussion
Structural characterization of the as-prepared thin films
Galvanostatic (dis)charging behavior
Thermodynamics and kinetics
Effects of the deposition technique
In situ XRD study of Mg_yTi_1-y alloys
Results & discussion
Structural characterization via in situ XRD gas loading
Structural characterization using in situ electrochemical XRD
Hydrogen storage in ternary MgTiX alloys
Results & discussion
The Miedema model
Thermodynamics of MgTiX hydride thin film electrodes