THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe
Despite much attention of scientists paid to magnesium hydride, methods of its obtaining and properties investigation, the latter still has not found wide applications as a hydrogen material-accumulator for automotive industry because of the difficulty of two major drawbacks: high temperature (300 0...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/187 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-187 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
mechanical alloy microstructure thermodesorption spectroscopy hydrogen-sorption properties thermal stability kinetics of hydro-gen desorption. механічний сплав мікроструктура термодесорбційна спектроскопія воденьсорбційні властивості термічна стійкість кінетика десорбції водню. |
| spellingShingle |
mechanical alloy microstructure thermodesorption spectroscopy hydrogen-sorption properties thermal stability kinetics of hydro-gen desorption. механічний сплав мікроструктура термодесорбційна спектроскопія воденьсорбційні властивості термічна стійкість кінетика десорбції водню. Ershova, O. Solonin, Yu. Dobrovolsky, V. Koval, O. THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe |
| topic_facet |
mechanical alloy microstructure thermodesorption spectroscopy hydrogen-sorption properties thermal stability kinetics of hydro-gen desorption. механічний сплав мікроструктура термодесорбційна спектроскопія воденьсорбційні властивості термічна стійкість кінетика десорбції водню. |
| format |
Article |
| author |
Ershova, O. Solonin, Yu. Dobrovolsky, V. Koval, O. |
| author_facet |
Ershova, O. Solonin, Yu. Dobrovolsky, V. Koval, O. |
| author_sort |
Ershova, O. |
| title |
THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe |
| title_short |
THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe |
| title_full |
THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe |
| title_fullStr |
THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe |
| title_full_unstemmed |
THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe |
| title_sort |
thermal stability and kinetics of hydrogen desorption from the hydride phase of the mgh2 of a mechanical alloy of magnesi-um with si, ti, fe |
| title_alt |
ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ТА КІНЕТИКА ДЕСОРБЦІЇ ВОДНЮ З ГІДРИДНОЇ ФАЗИ MgH2 МЕХАНІЧНОГО СПЛАВУ МАГНІЮ З Si, Ti, Fe |
| description |
Despite much attention of scientists paid to magnesium hydride, methods of its obtaining and properties investigation, the latter still has not found wide applications as a hydrogen material-accumulator for automotive industry because of the difficulty of two major drawbacks: high temperature (300 0C at 0,1MPa H2) and its slow dissociation kinetics. In this work, with the aim of lowering the temperature, improvement the kinetics of the decomposition of stoichiometric MgH2 hydride the possibility of its complex doping by Si, Ti, Fe using the method of reactive mechanochemical alloying (RMA) has been investigated. Mechanical alloy (MA) Mg + 10 % wt. Si + 2 % wt. Ti + 2 % wt. Fe have been synthesized and its phase composition, microstructure, hydrogen-sorption properties, thermal stability and hydrogen desorption kinetics have been investigated employing the X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermodesorption spectroscopy (TDS) methods. To evaluate the influence of complex alloying by Ti, Fe, Si on decomposition temperature and thermal stability of MgH2 phase hydrogen desorption isobars have been obtained at the first heating after RМA synthesis of МA samples and after the next cyclic hydrogenation from gas phase. All isobars were obtained at hydrogen pressure in the reactor 0.1 MPa and sample heating rate of 3 o/min. They were used to determine both the hydrogen desorption beginning temperature (Тbeg.) from hydride phase MgH2 of МA and temperature Tmax, that corresponds to the maximum speed of hydrogen release. The kinetic curves of hydrogen desorption from mechanical alloy-composite has been obtained at the constant hydrogen pressure of 0,1 MPa in the reactor and temperature 310 and 330 0C. They were used to determine both the hydrogen time release of half of hydrogen quantity (τ1/2) and total hydrogen quantity release (τt) for MA. It is found that Si, Ti, Fe additives to magnesium significantly improve hydrogen desorption kinetics from MgH2 hydride phase of obtained MAs. However, the effect of thermodynamic stability reducing of MgH2 hydride phase as a result of its complex doping was not observed. The developed materials allow their use at stationary application conditions. Ref. 23, tab. 2, fig. 7. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/187 |
| work_keys_str_mv |
AT ershovao thermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthehydridephaseofthemgh2ofamechanicalalloyofmagnesiumwithsitife AT soloninyu thermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthehydridephaseofthemgh2ofamechanicalalloyofmagnesiumwithsitife AT dobrovolskyv thermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthehydridephaseofthemgh2ofamechanicalalloyofmagnesiumwithsitife AT kovalo thermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthehydridephaseofthemgh2ofamechanicalalloyofmagnesiumwithsitife AT ershovao termíčnastíjkístʹtakínetikadesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumagníûzsitife AT soloninyu termíčnastíjkístʹtakínetikadesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumagníûzsitife AT dobrovolskyv termíčnastíjkístʹtakínetikadesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumagníûzsitife AT kovalo termíčnastíjkístʹtakínetikadesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumagníûzsitife |
| first_indexed |
2024-06-01T14:33:42Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:33:42Z |
| _version_ |
1800669676588498944 |
| spelling |
veorgua-article-1872019-10-10T21:45:11Z THERMAL STABILITY AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE HYDRIDE PHASE OF THE MgH2 OF A MECHANICAL ALLOY OF MAGNESI-UM WITH Si, Ti, Fe ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ТА КІНЕТИКА ДЕСОРБЦІЇ ВОДНЮ З ГІДРИДНОЇ ФАЗИ MgH2 МЕХАНІЧНОГО СПЛАВУ МАГНІЮ З Si, Ti, Fe Ershova, O. Solonin, Yu. Dobrovolsky, V. Koval, O. mechanical alloy, microstructure, thermodesorption spectroscopy, hydrogen-sorption properties, thermal stability, kinetics of hydro-gen desorption. механічний сплав, мікроструктура, термодесорбційна спектроскопія, воденьсорбційні властивості, термічна стійкість, кінетика десорбції водню. Despite much attention of scientists paid to magnesium hydride, methods of its obtaining and properties investigation, the latter still has not found wide applications as a hydrogen material-accumulator for automotive industry because of the difficulty of two major drawbacks: high temperature (300 0C at 0,1MPa H2) and its slow dissociation kinetics. In this work, with the aim of lowering the temperature, improvement the kinetics of the decomposition of stoichiometric MgH2 hydride the possibility of its complex doping by Si, Ti, Fe using the method of reactive mechanochemical alloying (RMA) has been investigated. Mechanical alloy (MA) Mg + 10 % wt. Si + 2 % wt. Ti + 2 % wt. Fe have been synthesized and its phase composition, microstructure, hydrogen-sorption properties, thermal stability and hydrogen desorption kinetics have been investigated employing the X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermodesorption spectroscopy (TDS) methods. To evaluate the influence of complex alloying by Ti, Fe, Si on decomposition temperature and thermal stability of MgH2 phase hydrogen desorption isobars have been obtained at the first heating after RМA synthesis of МA samples and after the next cyclic hydrogenation from gas phase. All isobars were obtained at hydrogen pressure in the reactor 0.1 MPa and sample heating rate of 3 o/min. They were used to determine both the hydrogen desorption beginning temperature (Тbeg.) from hydride phase MgH2 of МA and temperature Tmax, that corresponds to the maximum speed of hydrogen release. The kinetic curves of hydrogen desorption from mechanical alloy-composite has been obtained at the constant hydrogen pressure of 0,1 MPa in the reactor and temperature 310 and 330 0C. They were used to determine both the hydrogen time release of half of hydrogen quantity (τ1/2) and total hydrogen quantity release (τt) for MA. It is found that Si, Ti, Fe additives to magnesium significantly improve hydrogen desorption kinetics from MgH2 hydride phase of obtained MAs. However, the effect of thermodynamic stability reducing of MgH2 hydride phase as a result of its complex doping was not observed. The developed materials allow their use at stationary application conditions. Ref. 23, tab. 2, fig. 7. Незважаючи на те, що вчені приділяють велику увагу гідриду магнію, методам його отримання і дослідження властивостей, останній все ще не знайшов широкого застосування в якості акумулятора водню для автомобільної промисловості через труднощі двох основних недоліків: високу температуру (300 ° С при 0, 1MPa H2) і його повільної кінетики дисоціації. У даній роботі з метою зниження температури, поліпшення кінетики розкладу стехиометрического гідриду MgH2 була досліджена можливість його комплексного легування Si, Ti, Fe з використанням методу реактивного механохімічного легування (РМС). Механічний сплав (МС) Mg + 10% ваг. Si + 2% ваг. Ti + 2% ваг. був синтезований і його фазовий склад, мікроструктура, водородосорбціонние властивості, термічна стабільність і кінетика десорбції водню були досліджені з використанням методів рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і термодесорбціонної спектроскопії (TDS). Для оцінки впливу комплексного легування Ti, Fe, Si на температуру розкладання і термостабільність, ізобари десорбції водню з фази MgH2 отримані при першому нагріванні після РМС зразків МС і після подальшого циклічного гідрування з газової фази. Всі ізобари були отримані при тиску водню в реакторі 0,1 МПа і швидкості нагріву зразка 3 О/хв. Вони були використані для визначення як температури початку десорбції водню (Тн.) з гидридной фази MgH2 МС, так і температури Tмак., що відповідає максимальній швидкості виділення водню. Кінетичні криві десорбції водню з механічного сплаву-композиту отримані при постійному тиску водню 0,1 МПа в реакторі і температурах 310 і 330 °С. Їх використовували для визначення часу виділення половини кількості водню (τ 1 / 2) і загальної кількості водню (τп) для МС. Виявлено, що добавки Si, Ti, Fe до магнію значно покращують кінетику десорбції водню з гидридной фази MgH2 отриманих МС. Однак ефект зниження термодинамічної стабільності гидридной фази MgH2 в результаті її комплексного легування не спостерігається. Розроблені матеріали дозволяють використовувати їх в стаціонарних умовах застосування. Бібл. 23, табл. 2, рис. 7. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019-03-18 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/187 10.36296/1819-8058.2019.1(56).20-30 Возобновляемая энергетика; № 1(56) (2019): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 20-30 Відновлювана енергетика; № 1(56) (2019): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 20-30 Vidnovluvana energetika ; No. 1(56) (2019): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 20-30 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2019.1(56) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/187/124 Copyright (c) 2019 Vidnovluvana energetika |