Результаты работ проекта «Металлогидридные технологии: от материалов к водородным системам хранения и преобразования энергии»

2022 год (этап 1)

Разработан стенд для тестирования интегрированных систем «электролизер- металлогидридный аккумулятор». Стенд включает в себя термостат, манометры, вентили, редуктор, измеритель-регулятор потока водорода, термоэлектрический преобразователь, патрубки и фитинги для соединения с металлогидридным аккумулятором и/или электролизером. Стенд выдает временные зависимости следующих параметров: давление водорода, температура, скорость выделения водорода и скорость поглощения водорода. Также стенд выдает две интегральные характеристики: общее количество выделившего водорода и общее количество поглощенного водорода. Стенд позволяет регистрировать параметры как отдельных устройств (металлогидридный аккумулятор или электролизер), так и интегрированных систем «электролизер-металлогидридный аккумулятор».
Разработан усовершенствованный метод исследования микроструктуры водородсорбирующих композитов на основе гидридов сплавов магния методом просвечивающей электронной микроскопии. Метод основан на использовании эффекта радиолиза фазы гидрида магния в ходе электронно-микроскопического исследования с использованием калибровочных микрофотографий однофазных образцов MgH₂, подвергавшихся воздействию различных доз электронного облучения в камере микроскопа. При этом пучок электронов выступает в качестве травителя, позволяя добиться фазового контраста на микрофотографиях исследуемого гетерофазного образца. С использованием разработанного метода проведено исследование микроструктуры частиц гидрированного композита на основе эвтектического сплава Mg89Ni11 с пространственным разрешением порядка 1 мкм.
Проведено детальное исследование процесса генерирования водорода путем гидролиза гидрида магния и нанокомпозитов на его основе в разбавленных водных растворах органических кислот: уксусной (0–3 мас%), щавелевой (0–3 мас%) и лимонной (0–5,8 мас%). Показана высокая эффективность гидролиза MgH₂ в водных растворах органических кислот при комнатной температуре. Установлено, что максимальный выход водорода при гидролизе гидрида магния в водном растворе лимонной кислоты при мольном соотношении «кислота/MgH₂» выше 1/1 приближается к 100% от теоретического, а время достижения 90% выхода по водороду составляет 1–3 минуты. Высокие скорости гидролиза и выход водорода связаны с образованием буферного раствора цитрат магния/лимонная кислота, способного поддерживать требуемый для завершения реакции pH.

2022 год (этап 1)

Разработан стенд для тестирования интегрированных систем «электролизер- металлогидридный аккумулятор». Стенд включает в себя термостат, манометры, вентили, редуктор, измеритель-регулятор потока водорода, термоэлектрический преобразователь, патрубки и фитинги для соединения с металлогидридным аккумулятором и/или электролизером. Стенд выдает временные зависимости следующих параметров: давление водорода, температура, скорость выделения водорода и скорость поглощения водорода. Также стенд выдает две интегральные характеристики: общее количество выделившего водорода и общее количество поглощенного водорода. Стенд позволяет регистрировать параметры как отдельных устройств (металлогидридный аккумулятор или электролизер), так и интегрированных систем «электролизер-металлогидридный аккумулятор».
Разработан усовершенствованный метод исследования микроструктуры водородсорбирующих композитов на основе гидридов сплавов магния методом просвечивающей электронной микроскопии. Метод основан на использовании эффекта радиолиза фазы гидрида магния в ходе электронно-микроскопического исследования с использованием калибровочных микрофотографий однофазных образцов MgH₂, подвергавшихся воздействию различных доз электронного облучения в камере микроскопа. При этом пучок электронов выступает в качестве травителя, позволяя добиться фазового контраста на микрофотографиях исследуемого гетерофазного образца. С использованием разработанного метода проведено исследование микроструктуры частиц гидрированного композита на основе эвтектического сплава Mg89Ni11 с пространственным разрешением порядка 1 мкм.
Проведено детальное исследование процесса генерирования водорода путем гидролиза гидрида магния и нанокомпозитов на его основе в разбавленных водных растворах органических кислот: уксусной (0–3 мас%), щавелевой (0–3 мас%) и лимонной (0–5,8 мас%). Показана высокая эффективность гидролиза MgH₂ в водных растворах органических кислот при комнатной температуре. Установлено, что максимальный выход водорода при гидролизе гидрида магния в водном растворе лимонной кислоты при мольном соотношении «кислота/MgH₂» выше 1/1 приближается к 100% от теоретического, а время достижения 90% выхода по водороду составляет 1–3 минуты. Высокие скорости гидролиза и выход водорода связаны с образованием буферного раствора цитрат магния/лимонная кислота, способного поддерживать требуемый для завершения реакции pH.