Almacenamiento de hidrógeno en Mg(NH2)2: alta capacidad y baja temperatura.

G. AMICA; F. COVA; P. ARNEODO LAROCHETTE; F. C. GENNARI

Concepción

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

SAM -CONAMET

El almacenamiento de hidrógeno sigue siendo uno de los desafíos más grandes su uso en aplicaciones móviles. Aunque existen diferentes maneras de almacenarlo, hacerlo en una matriz sólida proporciona una mayor densidad volumétrica de energía en comparación con el gas comprimido o hidrógeno líquido, además de condiciones seguras y eficientes de presión y temperatura. El trabajo de Chen et al. [1] impulsó el estudio de nuevos materiales almacenadores complejos conocidos como amiduros. Entre ellos, el sistema Li-Mg-N-H formado por Mg(NH2)2-LiH resulta ser un candidato promisorio debido a su buena reversibilidad, temperaturas de aplicación moderadas, relativamente alta capacidad (5.6% p/p H2) y ΔH adecuado (~44.1 kJ/mol de H2) [2] [3] que determina una temperatura de desorción menor a 100°C a presión atmosférica. Sin embargo, debido a restricciones cinéticas se requieren temperaturas mayores a 200°C para alcanzar tasas de desorción razonables. Una estrategia para mejorar las propiedades termodinámicas del sistema y bajar las temperaturas de operación, es el agregado de catalizadores. En este trabajo se preparó el sistema Mg(NH2)2-2LiH mediante molienda mecánica durante 20 h en atmósfera de argón a partir de 2LiNH2-MgH2. Se preparó otro sistema modificando el primero mediante el agregado de 0.2 LiBH4. Se estudiaron las cinéticas de absorción y desorción de H2 de ambos materiales a 200°C. Los resultados obtenidos muestran buena estabilidad al ciclado para ambos sistemas y velocidades mayores de absorción y desorción para el sistema con aditivo. Para este último la capacidad de almacenamiento resulta ser ~4% p/p incluso en el ciclo 30. Además con el propósito de clarificar el efecto del aditivo, se estudió el material antes y después del ciclado en H2 empleando XRPD y FTIR. Se presentará un análisis de la influencia del aditivo en la cinética de desorción (energía de activación) y en la termodinámica del sistema.