THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y
An effective and safe way to store hydrogen is to chemically bind it to metal hydrides. Despite much attention of scientist spaid to magnesium hydride, it has not found wide applications as a hydrogen material-accumulator for automotive industry because of the difficulty of two major drawbacks: high...
Збережено в:
| Видавець: | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
|---|---|
| Дата: | 2020 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/276 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Репозиторії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-276 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
mechanical alloy thermodesorption spectroscopy hydrogen-sorption properties thermal stability kinetics of hydrogen desorption. механічний сплав термодесорбційна спектроскопія воденьсорбційні властивості термічна стійкість кінетика десорбції водню. |
| spellingShingle |
mechanical alloy thermodesorption spectroscopy hydrogen-sorption properties thermal stability kinetics of hydrogen desorption. механічний сплав термодесорбційна спектроскопія воденьсорбційні властивості термічна стійкість кінетика десорбції водню. Ershova, О. Dobrovolsky, V. Solonin, Yu. Koval, О. THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y |
| topic_facet |
mechanical alloy thermodesorption spectroscopy hydrogen-sorption properties thermal stability kinetics of hydrogen desorption. механічний сплав термодесорбційна спектроскопія воденьсорбційні властивості термічна стійкість кінетика десорбції водню. |
| format |
Article |
| author |
Ershova, О. Dobrovolsky, V. Solonin, Yu. Koval, О. |
| author_facet |
Ershova, О. Dobrovolsky, V. Solonin, Yu. Koval, О. |
| author_sort |
Ershova, О. |
| title |
THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y |
| title_short |
THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y |
| title_full |
THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y |
| title_fullStr |
THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y |
| title_full_unstemmed |
THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y |
| title_sort |
effect of fe and y on the hydrogen sorption properties, thermal stability, and kinetics of hydrogen desorption from the mgh2 hydride phase of a mechanical alloy mg + 10%wt.fe + 5%wt.y |
| title_alt |
ВПЛИВ Fe ТА Y НА ВОДЕНЬСОРБЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ, ТЕРМІЧНУ СТІЙКІСТЬ ТА КІНЕТИКУ ДЕСОРБЦІЇ ВОДНЮ З ГІДРИДНОЇ ФАЗИ MgH2 МЕХАНІЧНОГО СПЛАВУ Mg + 10%ваг.Fe + 5% ваг.Y |
| description |
An effective and safe way to store hydrogen is to chemically bind it to metal hydrides. Despite much attention of scientist spaid to magnesium hydride, it 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 0,1 MPa 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 Fe and Y using the method of reactive mechanochemical alloying (RMA)has been investigated. Mechanical alloys Mg + 10 % wt. Fe + 5 % wt. Y (MA1) and Mg + 10 % wt. Fe (MA2) 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 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 0.1MPa and sample heating rate of 3o/min. They were used to determine both the hydrogen desorption beginning temperature (Тbeg.) from hydride phase MgH2 of МAs and temperature Tmax, that corresponds to the maximum speed of hydrogen release. The kinetic curves of hydrogen desorption from mechanical alloys-composites have 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) from MAs. It has been established that the addition of Fe and Y to magnesium leads to significant improvement in the kinetics of hydrogen desorption from the hydride phase MgH2, which is evidenced by a significant reduction (in 15 and 6 times) in the time of release of half and all hydrogen from it at 330 0C. The developed materials allow their practical use at stationary application conditions.Ref.48, table 2, figures 9. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/276 |
| work_keys_str_mv |
AT ershovao theeffectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT dobrovolskyv theeffectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT soloninyu theeffectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT kovalo theeffectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT ershovao vplivfetaynavodenʹsorbcíjnívlastivostítermíčnustíjkístʹtakínetikudesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumg10vagfe5vagy AT dobrovolskyv vplivfetaynavodenʹsorbcíjnívlastivostítermíčnustíjkístʹtakínetikudesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumg10vagfe5vagy AT soloninyu vplivfetaynavodenʹsorbcíjnívlastivostítermíčnustíjkístʹtakínetikudesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumg10vagfe5vagy AT kovalo vplivfetaynavodenʹsorbcíjnívlastivostítermíčnustíjkístʹtakínetikudesorbcíívodnûzgídridnoífazimgh2mehaníčnogosplavumg10vagfe5vagy AT ershovao effectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT dobrovolskyv effectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT soloninyu effectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty AT kovalo effectoffeandyonthehydrogensorptionpropertiesthermalstabilityandkineticsofhydrogendesorptionfromthemgh2hydridephaseofamechanicalalloymg10wtfe5wty |
| first_indexed |
2024-06-01T14:34:02Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:34:02Z |
| _version_ |
1800669697713111040 |
| spelling |
veorgua-article-2762020-12-28T09:03:42Z THE EFFECT OF Fe AND Y ON THE HYDROGEN SORPTION PROPERTIES, THERMAL STABILITY, AND KINETICS OF HYDROGEN DESORPTION FROM THE MgH2 HYDRIDE PHASE OF A MECHANICAL ALLOY Mg + 10%wt.Fe + 5%wt.Y ВПЛИВ Fe ТА Y НА ВОДЕНЬСОРБЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ, ТЕРМІЧНУ СТІЙКІСТЬ ТА КІНЕТИКУ ДЕСОРБЦІЇ ВОДНЮ З ГІДРИДНОЇ ФАЗИ MgH2 МЕХАНІЧНОГО СПЛАВУ Mg + 10%ваг.Fe + 5% ваг.Y Ershova, О. Dobrovolsky, V. Solonin, Yu. Koval, О. mechanical alloy, thermodesorption spectroscopy, hydrogen-sorption properties, thermal stability, kinetics of hydrogen desorption. механічний сплав, термодесорбційна спектроскопія, воденьсорбційні властивості, термічна стійкість, кінетика десорбції водню. An effective and safe way to store hydrogen is to chemically bind it to metal hydrides. Despite much attention of scientist spaid to magnesium hydride, it 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 0,1 MPa 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 Fe and Y using the method of reactive mechanochemical alloying (RMA)has been investigated. Mechanical alloys Mg + 10 % wt. Fe + 5 % wt. Y (MA1) and Mg + 10 % wt. Fe (MA2) 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 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 0.1MPa and sample heating rate of 3o/min. They were used to determine both the hydrogen desorption beginning temperature (Тbeg.) from hydride phase MgH2 of МAs and temperature Tmax, that corresponds to the maximum speed of hydrogen release. The kinetic curves of hydrogen desorption from mechanical alloys-composites have 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) from MAs. It has been established that the addition of Fe and Y to magnesium leads to significant improvement in the kinetics of hydrogen desorption from the hydride phase MgH2, which is evidenced by a significant reduction (in 15 and 6 times) in the time of release of half and all hydrogen from it at 330 0C. The developed materials allow their practical use at stationary application conditions.Ref.48, table 2, figures 9. Ефективний і безпечний спосіб зберігання водню - це його хімічне зв'язування в металогідридах. Незважаючи на те, що вчені приділяють велику увагу гідриду магнію, він ще не знайшов широке застосування в якості акумулятора водню для автомобільної промисловості через високу температуру (300 °C при 0,1 МПа H2) і повільну кінетику дисоціації. У даній роботі досліджена можливість зниження температури, поліпшення кінетики розкладу стехіометричного гідриду MgH2 за рахунок його комплексного легування Fe і Y з застосуванням методу реактивного механохімічного сплавлення (РМС). Були синтезовані механічні сплави Mg + 10% ваг. Fe + 5% ваг. Y (МС1) і Mg + 10% ваг. Fe (МС2) і досліджено їх фазовий склад, мікроструктуру, водородосорбційні властивості, термічну стабільність і кінетику десорбції водню з використанням методів рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і термодесорбційної спектроскопії (TDS). Для оцінки впливу комплексного легування на температуру розкладу і термостабільність фази MgH2 отримані ізобари десорбції водню при першому нагріванні після синтезу РМС зразків механічних сплавів і після подальшого їх циклічного гідрування з газової фази. Всі ізобари отримані при тиску водню в реакторі 0,1 МПа і швидкості нагріву зразка 30/ хв. і використані для визначення як температури початку десорбції водню (Тпоч.) з гідридної фази MgH2 МС, так і температури Тмакс., що відповідає максимальній швидкості виділення водню. Кінетичні криві десорбції водню з механічних сплавів-композитів отримані при постійному тиску водню 0,1 МПа в реакторі і температурах 310 і 330 °С і були використані для визначення як часу виділення половини кількості водню (τ1/2), так і загальної кількості виходу водню (τп) з МС. Встановлено, що додавання Fe і Y до магнію призводить до значного поліпшення кінетики десорбції водню з гидридної фази MgH2, про що свідчить значне зменшення (в 15 і 6 разів) часу виділення з неї половини і всього водню при 330 0С. Розроблені матеріали можуть знайти практичне використання в стаціонарних умовах їх застосування.Бібл. 48, табл.2, рис. 9. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2020-12-27 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/276 10.36296/1819-8058.2020.4(63).31-41 Возобновляемая энергетика; № 4(63) (2020): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 31-41 Відновлювана енергетика; № 4(63) (2020): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 31-41 Vidnovluvana energetika ; No. 4(63) (2020): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 31-41 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2020.4(63) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/276/198 Copyright (c) 2020 Vidnovluvana energetika |