Mg2Ni/M-type nanocomposites for hydrogen storage (M=C, Ni, Cu, Pd)

• Autorzy: Okonska I. , Jarzebski M. , Nowak M. , Jurczyk M.

Warianty tytułu

PL

Nanokompozyty typu Mg2Ni/M (M = C, Ni, Cu, Pd) jako magazyny wodoru

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Pure magnesium can store 7 wt% H2. Unfortunately MgH2 is too stable and too much energy has to be expended in realising the hydrogen. Alloying magnesium with other elements could lower the stability of the hydride. In this work, we have studied experimentally the structure and properties of Mg2Ni/M-type hydrogen storage nanocomposite materials (M=C, Ni, Cu, Pd). These materials were prepared by mechanical alloying (MA) followed by annealing and ball milling, respectively. In nanocrystalline Mg2Ni powder, discharge capacities up to 100 mA h g"1 were measured. It was found that manganese substituting magnesium in Mg2_xMnxNi alloy greatly improved the discharge capacity of studied material. In nanocrystalline Mg,5Mn05Ni powder, discharge capacities up to 241 mA h g"1 were measured. Additionally, mechanically coated Mg2Ni-based alloys with graphite, nickel copper or palladium have effectively reduced the degradation rate of the studied electrode materials. They show substantially enhanced cycle life, at room temperature. Results also showed that the strong modifications of the electronic structure of the nanocrystalline alloys could significantly influence on their hydrogenation properties.

PL

Zdolność magnezu do magazynowania wodoru jest duża i wynosi 7 % wag. Ze względu na zbyt dużą stabilność MgH2 na magazyny wodoru stosuje się stopy magnezu z innymi pierwiastkami oraz ich kompozyty. W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych i elektrochemicznych nanokompozytów typu Mg2Ni/M (M=C, Ni, Cu, Pd). Materiały wytworzono metodą mechanicznej syntezy z następującą po niej obróbką cieplną oraz mielenia kulowego wyjściowego stopu z wybranymi pierwiastkami (M). Pojemność wyładowania stopu Mg2Ni wynosiła 100 mA h g"1, a stopu Mg1.5Mno.5Ni 241 mA h g"'. Otrzymane nanokompozyty na bazie wyjściowych stopów charakteryzowały się większą trwałością podczas pracy cyklicznej jako materiały elektrod. Otrzymane nanokompozyty typu Mg2Ni/M (M=C, Ni, Cu, Pd) charakteryzowały się większą trwałością podczas pracy cyklicznej w temperaturze pokojowej jako materiały elektrod. Znaczna modyfikacja struktury elektronowej nanokrystalicznych stopów Mg2Ni i ich kompozytów Mg2Ni/M w porównaniu z materiałami mikrokrystalicznymi ma istotny wpływ na ich własności wodorowania.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyty typu Mg2Ni/M (M=C,Ni,Cu,Pd); zdolności magnezu; magazynowanie wodoru

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 317--319
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Okonska I.

autor

Jarzebski M.

autor

Nowak M.

autor

Jurczyk M.

• Institute of Materials Science and Engineering, Poznan University of Technology, Poznan, Poland

Bibliografia

• [1] A. Anani, A. Visintin, K. Petrov, S. Srinivasan, J.J. Reilly, J. R. Johnson, R.B. Schwarz, P.B. Desch, J. Power Sources 47 (1994) 261
• [2] S. Orimo, A. Züttel, K. Ikeda, S. Saruki, T. Fukunaga, H. Fujii, L. Schlapbach, J. Alloys Comp., 293-295 (1999) 437
• [3] M. Jurczyk, Bull. Pol. Ac.: Tech., 52 (2004) 67
• [4] M. Jurczyk, L. Smardz, A. Szajek, Mat. Sc. Eng., B 108 (2004) 67
• [5] L. Zaluski, A. Zaluska, J.O. Ström-Olsen, J. Alloys Comp. 217 (1995) 245
• [6] L. Zaluski A. Zaluska and J.O. Ström-Olsen, J. Alloys Comp. 253-254 (1997) 70
• [7] A. Gasiorowski, W. Iwasieczko, D. Skoryna, H. Drulis, M. Jurczyk, J. Alloys Comp. 364 (2004) 283
• [8] S.I. Orimo, H. Fujii, Intermetallics 6 (1998) 185
• [9] M. Gupta, E. Berlin, L. Schalpbach, J. Less-Common Met. 103 (1984) 389
• [10] D. Mu, Y. Hatano, T. Abe, K. Watanabe, J. Alloys Comp. 334 (2002) 232
• [11] H.T. Yuan, L.B. Wang, R. Cao, Y.J. Wang, Y.S. Zhang, D.Y,. Yan, W.H. Zhang, W.L. Gong, J. Alloys Compd. 309 (2000) 208
• [12] C. Iwakura, H. Inoue, S.G. Zhang, S. Nohara, J. Alloys Comp. 293-295 (1999) 653
• [13] K. Smardz, L. Smardz, I. Okonska, M. Nowak, M, Jurczyk, Int. Workshop on Hydrogen Energy Production, Storage and Application, Jaipur India, November 5-9, 2006; Int. J. of Hydrogen Energy (in press).
• [14] L. Smardz, K. Smardz, M. Nowak, M. Jurczyk, Cryst. Res. & Techn., 36 (2001) 1385