Звіт про науково-дослідну роботу: „ВОДЕНЬСОРБЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ Mg, ЙОГО КОМПОЗИТІВ, СПЛАВІВ ПЕРЕХІДНИХ ТА РІДКІСНО-ЗЕМЕЛЬНИХ МЕТАЛІВ ДЛЯ СТАЦІОНАРНИХ СИСТЕМ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ, ВОДНЕВО-КИСНЕВИХ ПАЛИВНИХ КОМІРОК І ХІМІЧНИХ ДЖЕРЕЛ СТРУМУ”

Abstract

ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ – легована Ni, Ti, Fe, Y гідридна фаза MgH2, що отримана методами механохімії, магнієвмісні інтерметаліди типу АВ3 (La1-XMgXNi3), модифіковані магнієвмісні сплави РЗМ-Ni3 та композити на основі магнію з каталітичними добавками, високоентропійні поліметалеві (Ti, Zr, V, Nb) сплави. МЕТА РОБОТИ: розвиток фізико-хімічних основ створення сплавів і композитів, здатних накопичувати значну кількість водню, головним чином на основі магнію, отримуваних методом механоактивації, а також на основі гідридотвірних і рідкісноземельних металів. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ - рентгенівська дифрактометрія, термодесорбційна спектроскопія, метод поляризаційних кривих, растрова електронна мікроскопія, мас-спектрометрія, потенціодинамічний, фотоелектрохімічний, електрохімічний. Встановлено, що Ni, Ti, Fe, Y в якості легуючих добавок до магнію дозволяють отримати водневої ємності 6,0 % ваг., скорочення у 5, 6 та 15 разів часу (порівняно з чистим MgH2), необхідного для вивільнення десорбованого водню з гідридної фази MgH2 сплавів-нанокомпозитів, що забезпечують можливість їх практичного використання в стаціонарних акумуляторах водню. Отримані сплави La3Ni9.7Mn0.5Al0.3Сох (х = 0; 0,7 і 1,9) зі стехіометрією АВ3,5-4,15. Всі сплави утворюють стійкі гідриди, показують високу ефективність. Створено лабораторний зразок оборотної МН-повітряної комірки, яка може заряджатися під дією сонця (накопичувать водень у вигляді метало гідриду) і розряджатися відновленням кисню повітря; може бути використана для генерування електричної енергії. Методом спікання та відпалу отримані сплави RNi3 модифіковані магнієм та перехідними металами. Дослідження такого типу матеріалів дозволило вдосконалити методику виготовлення електродів, покращити їх робочі характеристики шляхом часткового заміщення компонентів сплаву та допування модифікуючими нанодобавками, покращити їх циклічну стабільність. Подрібненням в атмосфері водню отримано композитні матеріали на основі магнію з додаванням МАХ-фази M2AlC, які характеризуються високою оборотною воденьсорбційною ємністю. КЛЮЧОВІ СЛОВА: ФОТОЕЛЕКТРОХІМІЧНА КОМІРКА, ЦИКЛОСТІЙКІСТЬ, КІНЕТИКА, ВОДЕНЬСОРБЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ, ВОДНЕВА ЄМНІСТЬ.