Almacenamiento de hidrógeno en materiales base Mg con la adición de pequeñas cantidades de LiBH4 y haluros de Fe (FeF3 Y FeCl3)

J. A. PUSZKIEL; P. ARNEODO LAROCHETTE; F. C. GENNARI

Córdoba

Encuentro; 97ª Reunión Nacional de Física - AFA2012; 2012

Asociación de Física Argentina

La elevada estabilidad termodinámica del MgH2 (deltaH = 74 kJ/mol H2) resulta en una temperatura de liberación de hidrógeno de aprox. 300 ºC a 1 atm. [1]. Las restricciones cinéticas que se dan durante los procesos de deshidruración del MgH2 en condiciones dinámicas, causan que la temperatura de desorción aún más elevada y que los tiempos requeridos para la desorción sean largos. La hidruración del Mg también presenta el inconveniente de que requiere tiempos largos y no es completa [2]. Por estos motivos, se ha centrado la atención en mejorar al MgH2 mediante la reducción de tamaños por molienda mecánica (MM) y la adición y dispersión homogénea de catalizadores, con el fin de lograr capacidades y velocidades de absorción-desorción superiores [2-6].En el presente trabajo se estudian materiales en base Mg con el agregado de LiBH4, Fe, FeF3 y FeCl3. La adición de LiBH4 al Mg durante el proceso de MM posibilita reducir notablemente los tamaños de aglomerados de Mg y también genera pequeños orificios que mejoran la difusión del hidrógeno durante el proceso de hidruración [7, 8]. Esto permite alcanzar mayores capacidades de almacenamiento de hidrógeno sin modificar las propiedades termodinámicas del sistema Mg-H. Sin embargo, la liberación de hidrógeno a temperaturas relativamente bajas (< 300 ºC) es lenta. Es por ello que se intenta mejorar las características cinéticas de un material compuesto por Mg y pequeñas cantidades de LiBH4 mediante la adición de FeF3 y FeCl3. Los dos haluros de Fe reaccionan con el LiBH4 durante el proceso de molienda y durante la absorción ? desorción de hidrógeno formando FeB. Adicionalmente, a partir de los resultados experimentales se infiere que la formación in-situ del MgH2 en la MM, permite la reducción adicional de los tamaños de aglomerados de Mg a valores de entre 5 -50 micro-m en el caso de un material compuesto por Mg-10LiBH4-5FeCl3. Esta reducción de tamaños adicional junto con la dispersión de FeB, el cual podría tener propiedades catalíticas, reduce la energía de activación para la liberación de hidrógeno en aprox. 20 kJ/mol H2 respecto del Mg molido e hidrurado. Esto resulta en cinéticas de desorción más veloces con capacidades de almacenamiento de hidrógeno reversibles de aprox. 5 % p/p a 275 ºC.