Fuerschungsfortschrëtter vu Titanbaséierte Waasserstoffspäichermaterialien

Baséierend op dem niddrege Gläichgewiichtsdrock vun der Waasserstoffadsorptioun vu purem Titan an der TiZr-Serie, der staarker Heliumfixéierungsfäegkeet, de stabile chemeschen Eegeschaften an der héijer Sécherheet vum geformten Hydrid, kann et fir d'laangfristeg Späicherung vu Waasserstoff benotzt ginn. Dat Schlësselproblem, dat geléist muss ginn, ass d'Reduktioun vun der Retentiounskapazitéit; baséierend op dem héije Gläichgewiichtsdrock vum Desorptiounswaasserstoff vum TiFe-System an dem TiMn-System, kann et fir d'Waasserstoffspäicherung a -pompelen am Produktiounsprozess entwéckelt a erfuerscht ginn. Dat Schlësselproblem, dat geléist muss ginn, ass d'widderhuelend Recycling vu Materialien ze realiséieren an d'Käschten ze reduzéieren.

 Fir déi uewe genannten Problemer ze léisen, ass déi aktuell Fuerschungsrichtung haaptsächlech op Elementsubstitutioun. Et gëtt gehofft, datt duerch d'Fuerschung vun ternärer oder souguer Multilegierung d'Waasserstoffabsorptioun an -desorptioun an déi ëmfaassend Eegeschafte vu Multikomponentlegierungen en Duerchbroch wäert sinn.

 1. Rengt Titan

 Am Verglach mat anere Materialien huet Titan eng ganz besser Leeschtung bei der Späicherung vu Waasserstoff. Éischtens huet Titan de Virdeel, datt et Waasserstoff séier adsorbéiert an desorbéiert. Zousätzlech ass den Gläichgewiichtsdrock fir d'Waasserstoffadsorptioun vun Titan bei Raumtemperatur (25°C) 10-8 Pa, an den niddregen Adsorptiouns-Gläichgewiichtsdrock reduzéiert de Verloscht vu Waasserstoff; zweetens, wat d'Sécherheet ugeet, sinn Titan-Waasserstoffverbindungen ganz stabil, einfach ze handhaben, och wann se bei Raumtemperatur mat Loft ausgesat sinn, an de Waasserstoff gëtt net fräigesat, ausser et gëtt eng héich Temperatur ugewannt; schliisslech ass Titan e bëllegt Metall, an Titan ass a ville natierleche Ressourcen ze fannen. Den Inhalt an der Äerdkuuscht ass 5 Mol sou héich wéi dee vun Eisen an 100 Mol sou héich wéi dee vu Koffer. Den Haaptnodeel vun der Titanwaasserstoffspäicherung ass, datt d'Desorptiounstemperatur vum Titanhydrid ze héich ass an d'Retention grouss ass. Fir den Gläichgewiichtswaasserstoffdrock vun 100 kPa z'erreechen, muss en op eng Temperatur vu bal 800°C erhëtzt ginn.

 2. TiFe-System

 D'TiFe-Legierung ass eng Zort Waasserstoffspäichermaterial mat gudder Leeschtung, an et ass och eng typesch Waasserstoffspäicherlegierung vum Typ AB. Am Joer 1974 gouf se vum Reilly a Wiswall an den USA entdeckt. Als Waasserstoffspäichermaterial gouf d'TiFe-Legierung lues a lues ënnersicht. D'Mataarbechter leeë grouss Bedeitung drop a maachen eng grouss Fuerschung.

No der Aktivéierung huet d'TiFe-baséiert Legierung eng besser Waasserstoffabsorptiouns- a Desorptiounsleistung, an hir Adsorptiouns- a Desorptiounskapazitéit fir Waasserstoff ass relativ grouss, an déi maximal Waasserstoffabsorptiounskapazitéit ass bis zu (Massenundeel), an hiren Adsorptiouns-Gläichgewiichtswaasserstoffdrock bei Raumtemperatur ass 300 kPa. TiFe-baséiert Legierungen hunn vill Virdeeler als Waasserstoffspäichermaterialien, awer et gëtt och e puer Problemer: 1) d'Aktivéierung ass schwéier; 2) d'Retentiounskapazitéit ass grouss.

3. TiZr Serie

Zr an Ti gehéieren zu de Metallelementer vun der Grupp IVB. Ähnlech wéi Ti ass Zr och e Metallmaterial mat enger héijer Waasserstoffabsorptiounsdicht. Studien hunn gewisen, datt e passend Ti/Zr-Verhältnis d'Eegeschafte vun der Legierung verbessere kann; zousätzlech kann d'Zousätzlech vum drëtte Komponentmetall M (wou M Co, Cr, V, Fe, etc. ass) och d'Waasserstoffspäicherleistung vum TiZr verbesseren. Studien hunn gewisen, datt TiZrV gutt Waasserstoffabsorptiounseigenschaften huet an e breede Spektrum vun Uwendungen an de Beräicher Waasserstoff a senger Isotopspäicherung a -reinigung huet. Ausblick.