Hydrogenlagring i materialer

More documents

Recommendations

Info

Struktur Strukturen til alanater består av et kation M n+ som er ionisk bundet til et (AlH4)n n‐ kompleks. Bindingen mellom Al og H er kovalent. Figur 4‐1 viser strukturen til NaAlH4 der [AlH4] ‐ tetraederne er omgitt av kationer. Figur 4‐2 viser strukturen til Li3AlH6. Figur 4‐1: Strukturen til NaAlD4, de røde kulene er kationer og de blå tetraederne er AlH4. Deuterium er brukt for å foreta nøytron diffraksjonseksperimenter (bilde hentet fra ”Materials for Hydrogen Technology ‐ Metal Hydrides” av Bjørn C. Hauback ved UiO). Figur 4‐2: Strukturen til Li3AlD6 (bilde hentet fra ”Materials for Hydrogen Technology ‐ Metal Hydrides” av Bjørn C. Hauback ved UiO). Termodynamikk Alanater krever høy temperatur for å dannes. Som en effekt av dette er den motsatte reaksjonen eksotermisk, som også er spontan ved romtemperatur. Li‐alanat har et platåtrykk på hele 93 bar ved romtemperatur og er heller ikke reversibel ved moderate temperaturer og trykk. Det er kun Na‐alanat og K‐alanat som er de eneste monoalkaliske alanatene som er 9
eversible ved moderate tilstander. Blandede alanater som for eksempel Na2LiAlH6 viser også slike egenskaper. Ved absorpsjon og desorpsjon av hydrogen vil en PCT‐kurve (Trykk Konsentrasjon Temperatur) vise mye informasjon om hva som skjer i prosessen. Figur 4‐3 viser absorpsjon/desorpsjon for NaAlH4 med Ti‐katalysator ved forskjellige temperaturer. Med en gang prosessen starter øker hydrogeninnholdet drastisk på grunn av adsorpsjon, for så å flate ut og danne et platå, når hydrogen har begynt å diffundere inn i materialet. Det er ved dette platåtrykket at nesten all gassen blir absorbert av materialet. Det mest ideelle er å ha et platå som forekommer ved romtemperatur og trykk rundt 100 bar, og som i tillegg er bredt, så det er mulig å få høyest mulig hydrogeninnhold. Figur 4‐3 viser at Na‐alanat har to platåer; det ene kommer av reaksjon (4.1) (det laveste) og det andre fra reaksjon (4.2) (det høyeste). Ved så lav temperatur som 150 °C og moderat trykk er det mulig å lagre i overkant av 2,5 wt % hydrogen, men den store ulempen med en så lav temperatur er at kinetikken blir dårlig med påfølgende trege reaksjoner. Figur 4‐3: PCT‐kurver (Trykk Konsentrasjon Temperatur) for NaAlH4 med Ti‐katalysator (bilde hentet fra ”Materials for Hydrogen Technology ‐ Metal Hydrides” av Bjørn C. Hauback ved UiO). Katalysatorer For å få god kinetikk kan det tilsettes Ti‐katalysatorer som for eksempel TiCl3 og TiF3. Det er ikke funnet ut hvordan disse katalysatorene virker, men det er foreslått at titan binder seg på et vis til aluminium enten som Ti løst i Al som Al1‐xTix, eller som amorft AlTi3. Katalysatorene bidrar til å senke aktiveringsenergien til hydrogen ved adsorpsjon og 10
Page 1 and 2: Hydrogenlagring i materialer Et pro
Page 3 and 4: Problemstilling I dette prosjektet
Page 5 and 6: Hydrogen kan pakkes mye tettere i m
Page 7 and 8: Figur 2‐2: En trykk‐konsentrasj
Page 9: 4. Alanater og blandede hydrider Hi
Page 13 and 14: Figur 4‐5: Skjematisk oversikt ov
Page 15 and 16: 6. Karbon nanorør Karbon danner fo
Page 17 and 18: Modellering Det er foretatt modelle
Page 19 and 20: 8. Metall‐organiske porøse mater
Page 21 and 22: Til venstre: Figur 10‐1: Hydrogen
Page 23 and 24: Figur 12‐1: Til venstre: To 1s‐
Page 25 and 26: Konklusjon Med dagens teknologi er

Hydrogenlagring i materialer

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?