Efecto de la formación in-situ de nanopartículas con Ti sobre el material 2LiH-MgB2 para almacenamiento de hidrógeno

J. A. PUSZKIEL; M. V. CASTRO RIGLOS; J. RAMALLO LÓPEZ; M. MIZRAHI; P. ARNEODO LAROCHETTE; F. C. GENNARI

Concepción

Congreso; CONAMET-SAM 2015, 15 Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales; 2015

SAM -CONAMET

El amiduro de magnesio Mg(NH2)2 resulta una material prometedor para el almacenamiento de hidrógeno en aplicaciones móviles debido a su favorable calor de reacción (∆H=44 kJ/mol H2) y a su alta capacidad de almacenamiento reversible (5,6 % p/p). La temperatura de desorción predicha por la termodinámica es cercana a 100 ºC, sin embargo debido a restricciones cinéticas, la temperatura experimental es mayor. Por esta razón, resulta interesante explorar rutas de síntesis que favorezca la nanoestructura del Mg(NH2)2 (no disponible comercialmente) con el propósito de mejorar las cinéticas de absorción y desorción de hidrógeno. En este trabajo se sintetizó el Mg(NH2)2 por un método novedoso de doble sustitución activada mecánicamente donde el co-producto LiCl actúa como fase dispersora favoreciendo la nanoestructura del material: MgCl2 + 2LiNH2 → Mg(NH2)2 + LiCl. Se confirmó que 2 h de molienda son suficientes para la formación del amiduro, por lo cual luego se continuo la molienda con el agregado del LiH en una relación Mg(NH2)2:LiH de 1:2. Se estudiaron las propiedades de almacenamiento de hidrógeno del sistema Mg(NH2)2-2LiH a 200 ºC en un equipo tipo Sieverts. El sistema Li-Mg-N-H sintetizado presenta una buena velocidad de deshidrogenación y aproximadamente la capacidad de almacenamiento de hidrógeno teórica, sin embargo la misma disminuyó con el ciclado hasta 4,8 % p/p (~10 ciclos). Se analizaron estructural y térmicamente las muestras antes y después de los ciclos de de/absorción, se observó la formación de una fase secundaria Li4(NH2)3Cl que se forma inicialmente durante el tratamiento térmico previo al ciclado y que su proporción aumenta durante los ciclos sucesivos de hidrógeno, al igual que la fase Li2Mg2(NH2)3 producto de una incompleta rehidrogenación. La presencia de la fase amiduro-cloruro tiene un efecto negativo en las propiedades termodinámica del sistema Li-Mg-N-H de almacenamiento de hidrógeno.