پيل‌هاي هيدروژني مبتني بر فناوري نانو؛ ظرفيت بيشتر و زمان دشارژ طولاني‌تر

پژوهشگران دانشگاه تهران موفق‌شدند طي پژوهشي ترکيب بين‌فلزي Mg2Ni را توليد کنند که با داشتن ظرفيت زياد در جذب هيدروژن، موجب افزايش ظرفيت و زمان دشارژ باتري‌هاي هيدروژني شده ‌است.

کد خبر: ۲۳۲۳۱

يکشنبه - ۲۳ فروردين ۱۳۸۸ / April 12, 2009

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبكه خبر دانشجو»، مهندس مريم مهري، دانشجوي دکتري مهندسي مواد دانشگاه تهران در اين‌باره گفت: ميزان ذخيره هيدروژن بصورت اتمي در اين ترکيب، از ميزان هيدروژن مايع هم حجم آن بيشتراست.

وي تصريح کرد: هيدروژن سوخت مناسبي است، اما ذخيره‌کردن آن به‌لحاظ اشغال حجم زياد و نيز خطرات ناشي از اشتعال و انفجار داراي مشکلات زيادي ‌است؛ يکي از روش‌هاي ذخيره ‌کردن هيدروژن به‌کارگيري ترکيب جاذب هيدروژن است که در بين نانومواد، منيزيم و برخي از ترکيبات آن بيشترين ميزان ظرفيت پذيرش هيدروژن دارا هستند.

بنا بر اين گزارش، ترکيب بين فلزي Mg2Ni از جمله مواد جاذب هيدروژن است که ظرفيت جذب هيدروژن به ميزان 6/3 درصد وزني خود را دارد؛ اين ماده، در ساخت الکترود آند باتري‌هاي قابل شارژ NiMH استفاده‌ شده ‌است و همچنين در مخازن هيدروژن نيز قابل ‌استفاده هستند؛ هيدروژن به ‌صورت محلول جامد در داخل اين ترکيب ذخيره ‌مي شود.

مهري، ساخت اين ترکيب با استفاده از روش‌هاي ذوب و ريخته‌گري را (به‌دليل تفاوت نقاط ذوب و فشار بخار عناصر آن) داراي مشكلات زيادي دانست که باعث عدم يکنواختي آن مي‌شود و در نتيجه ظرفيت پذيرش هيدروژن در آن را کاهش مي‌دهد.

وي آلياژسازي مکانيکي را روشي مناسب براي تهيه ترکيبات بين‌فلزي بيان‌ کرد و افزود: به‌علت کاهش اندازه دانه‌ها و افزايش سطح در معرض واکنش در نانوبلور‌هاي Mg2Ni، سينتيک جذب بهبود مي‌يابد و ظرفيت دشارژ بالاتر مي‌رود و زمان فعال‌سازي نيز کاهش‌ پيدا مي‌کند؛ همچنين از عناصر آلياژي مانند نيوبيم براي بهبود خواص جذب و دفع هيدروژن استفاده شده ‌است.

اين گزارش حاکي است، براي ساخت تركيب بين‌فلزي Mg2Ni به‌روش آلياژسازي مكانيكي، آسياب با اتمسفر گاز خنثي و از نوع گلوله‌اي سياره‌اي (به‌دليل انرژي بالاي آن) استفاده‌ شده ‌است.

بر اساس اين گزارش، براي بررسي خواص الكتروشيميايي پودرهاي به‌دست‌آمده، يك پيل الكتروشيميايي با سه الكترود به ‌کار گرفته ‌شده و ساختمان بلوري اين پودرها نيز به‌وسيله پراش‌سنج پرتو ايكس(XRD) و مورفولوژي مخلوط پودري با استفاده از ميكروسكپ الكتروني روبشي(SEM) بررسي ‌شده ‌است.

جزئيات اين پژوهش که با هدايت دکتر فرشيد کاشاني‌بزرگ و در دانشکده مهندسي مواد و متالورژي دانشگاه تهران انجام ‌شده ‌است، در مجلهInternational Journal of Modern Physics B (IJMPB) (جلد 22؛ صفحات 2946-2939 سال 2008) منتشر شده ‌است./انتهاي پيام/