Physical and chemical properties of Mg-based nanomaterials

• Autorzy: Nowak M. , Jurczyk M.

Warianty tytułu

PL

Właściwości fizyczne i chemiczne nanokrystalicznych stopów na bazie Mg

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Magnesium-based hydrogen storage alloys have been considered to be possible candidates for hydrogen storage as well as for electrodes in Ni-MH x batteries. In this contribution, we study experimentally the thermodynamical and corrosion properties of Mg 2M (M = Ni, Fe) and Mg 2Ni/LaNi5 nanocomposite hydrides. The nanocomposites were prepared by mechanical alloying. Results showed that the nanocomposite structure reduced hydriding temperature and enhanced hydrogen storage capacity of Mg-based materials. The results show that nanostructured 50% Mg 1.5Mn0.5Ni + 50% LaNi3.75Mn0.75Al0.25Co0.25 composite materials releases 1.65 wt % of hydrogen at room temperature. This is higher than in nanocrystalline Mg1 .5Mn0.5Ni (0.68 wt % at 300°C), LaNi 3.75Mn0.75Al0.25Co0.25 (1.03 wt %). Additionally, the corrosion behaviour of the synthesised intermetallics was studied. The result showed that Fe in Mg 2M alloys improves the corrosion resistance of the Mg-based hydrogen storage alloys in alkaline solutions.

PL

Stopy bazujące na magnezie są obecnie traktowane jako potencjalne materiały służące do magazynowania wodoru oraz jako materiały elektrodowe mające zastosowanie w ogniwach Ni-MHx. W pracy badano termodynamiczne i korozyjne właściwości wodorków wytworzonych na bazie fazy typu Mg2M (M = Ni, Fe) i nanokompozytów typu Mg2Ni/LaNi5. Materiały wytworzono z wykorzystaniem procesu mechanicznej syntezy. Otrzymane wyniki dowiodły, iż materiały nanokompozytowe na bazie magnezu wykazują niższą temperaturę wodorownia i większą zdolność do magazynowania wodoru. Kompozyt o składzie 50% Mg1,5Mn0,5Ni + 50% LaNi3,75Mn0,75Al0,25Co0,25 desorbuje 1,65% masowych wodoru w temperaturze pokojowej. Jest to wartość większa w porównaniu ze stopami nanokrystalicznymi Mg1,5Mn0,5Ni (0,68% mas. w 300°C) i LaNi3,75Mn0,75Al0,25Co0,25 (1,03% mas.). Przeprowadzone badania korozyjne stopów wykazały, iż Fe w stopach typu Mg 2M powoduje zwiększenie odporności korozyjnej w roztworze KOH.

Słowa kluczowe

EN

Mg; hydrogen storage; nanocomposites; corrosion

PL

Mg; magazynowanie wodoru; nanokompozyty; korozja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 5
• Strony: 374--376
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowak M.

• Institute of Materials Science and Engineering, Poznań University of Technology, Poznań

autor

Jurczyk M.

• Institute of Materials Science and Engineering, Poznań University of Technology, Poznań

Bibliografia

• [1] Varin R. A. , Czujko T., Wronski Z. S.: Nanomaterials for solid state hydrogen storage. Springer Science + Business Media, New York, USA (2009).
• [2] Huang L. W., Elkedim O., Nowak M., Jurczyk M., Chassognon R., Meng D. W.: Synergistic effects of multiwalled carbon nanotubes and Al on the electrochemical hydrogen storage properties of Mg2Ni-type alloy prepared by mechanical alloying. Int. J. Hydrogen Energy 37 (2012) 1538÷1545.
• [3] Jurczyk M., Nowak M., Szajek A., Jezierski A.: Hydrogen storage by Mgbased nanocomposites. Int. J. Hydrogen Energy 37 (2012) 3652÷3658.
• [4] Anani A., Visintin A., Petrov K., Srinivasan S., Reilly J. J., Johnson J. R., Schwarz R. B., Desch P. B.: Alloys for hydrogen storage in nickel/hydrogen and nickel/metal hydride batteries. J. Power Sources 47 (1994) 261.
• [5] Suryanarayna C.: Mechanical alloying and milling. Progr. Mater. Sc. 46 (1-2) (2001) 1÷184.
• [6] Herrich M., Ismail N., Lyubina J., Handstein A., Pratt A., Gutfleisch O.: Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology 108 (1-2) (2004) 28÷32.
• [7] Orgaz E., Gupta M.: Theoretical study of the X-ray absorption spectra of Mg2FeH6. Journal of The Less-Common Metals 130 (1987) 293÷299.
• [8] Jurczyk M., Nowak M., Smardz L., Szajek A.: Mg-based nanocomposites for room temperature hydrogen storage. 140th Annual Meeting and Exhibition, TMS. San Diego, USA (2011) 229.
• [9] Smardz L., Jurczyk M., Smardz K., Nowak M., Makowiecka M., Okonska I.: Electronic structure of nanocrystalline and polycrystalline hydrogen storage materials. Renewable Energy 33 (2) (2008) 201÷210.

Uwagi

EN

This work was supported by the Ministry of Science and Higher Education (Grant No. N N508 590739).