RAS Chemistry & Material ScienceЖурнал прикладной химии Russian Journal of Applied Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4618
  • ISSN (Online) 3034-5545

ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДОРОД-АККУМУЛИРУЮЩИХ КОМПОЗИТОВ TiFe С ЖЕЛЕЗО-ГРАФЕНОВЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА

PII
S30345545S0044461825090043-1
DOI
10.7868/S3034554525090043
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 98 / Issue number 11-12
Pages
600-608
Abstract
Исследовано формирование композитов TiFe с железо-графеновым катализатором механохимической обработкой в атмосфере водорода и определены их водородсорбционные характеристики. Показано, что добавка железо-графенового катализатора к сплавам Ti с Fe увеличивает скорость процесса гидрирования и обеспечивает высокую обратимую водородосикость композита. На основе водород-аккумулирующего композита изготовлен опытный образец аккумулятора водорода и установлены его эксплуатационные характеристики.
Keywords
Date of publication
31.12.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
51

References

  1. 1. Bellosta von Colbe J., Ares J.-R., Barale J., Baricco M., Buckley C., Capurso G., Gallandat N., Grant D. M., Guzik M. N., Jacob I., Jensen E. H., Jensen T., Jepsen J., Klassen T., Lototskyy M. V., Manickam K., Montone A., Puszkiel J., Sartori S., Sheppard D. A., Stuart A., Walker G., Webb C. J., Yang H., Yartys V., Züttel A., Dornheim M. Application of hydrides in hydrogen storage and compression: Achievements, outlook and perspectives // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 7780–7808. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.01.104
  2. 2. Lototskyy M. V., Tarasov B. P., Yartys V. A. Gas-phase applications of metal hydrides // J. Energy Storage. 2023. V. 72. ID 108165. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108165
  3. 3. Klopčić N., Grimmer I., Winkler F., Sartory M., Trattner A. A review on metal hydride materials for hydrogen storage // J. Energy Storage. 2023. V. 72. ID 108456. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108456
  4. 4. Manna J., Tougas B., Huot J. Mechanical activation of air exposed TiFe + 4 wt% Cr alloy for hydrogenation by cold rolling and ball milling // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. P. 20795–20800. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.09.096
  5. 5. Li Y., Shang H., Zhang Y., Li P., Qi Y., Zhao D. Investigations on gaseous hydrogen storage performances and reactivation ability of as-cast TiFeNi (x = 0, 0.1, 0.2 and 0.4) alloys // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 4240–4252. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.144
  6. 6. Park K. B., Ko W.-S., Fadonougbo J. O., Na T.-W., Im H.-T., Park J.-Y., Kang J.-W., Kang H.-S., Park C.-S., Park H.-K. Effect of Fe substitution by Mn and Cr on first hydrogenation kinetics of air-exposed TiFe-based hydrogen storage alloy // Mater. Characterization. 2021. V. 178. ID 111246. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2021.111246
  7. 7. Zhai T., Wei Z., Yuan Z., Han Z., Feng D., Wang H., Zhang Y. Influences of La addition on the hydrogen storage performances of TiFe-base alloy // J. Phys. Chem. Solids. 2021. V. 157. ID 110176. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110176
  8. 8. Lototskyy M. V., Williams M., Yartys V. A., Klochko Y. V., Linkov V. M. Surface-modified advanced hydrogen storage alloys for hydrogen separation and purification // J. Alloys Compd. 2011. V. 509. P. S555–S561. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.09.206
  9. 9. Sun H., Yan Z., Han Zh., Li J., Zhai T., Yuan Z., Li T., Xu J., Zhang Y. Hydrogen storage properties of TiFe-based composite with Ni addition // Heliyon. 2024. V. 10. ID e41022. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e41022
  10. 10. Desai F. J., Uddin M. N., Rahman M. M., Asmatulu R. A critical review on improving hydrogen storage properties of metal hydride via nanostructuring and integrating carbonaceous materials // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. P. 29256–29294. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.04.029
  11. 11. Niu Y., Li T., Yuan Z., Han Q., Han Zh., Liu Ch., Sun Y. An overview of TiFe-based alloys for hydrogen storage: Structure, element substitution and preparation // Int. J. Hydrogen Energy. 2025. V. 175. ID 151503. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.151503
  12. 12. Тарасов Б. П., Шамов И. Д., Мельников С. А., Санин В. В., Лотоцкий М. В. Влияние способов получения на химический и фазовый состав и водородсорбционные свойства гидридообразующих сплавов на основе интерметаллида TiFe // Химия высоких энергий. 2024. Т. 58. Доп. 4. С. S539–S548. @@Tarasov B. P., Shamov I. D., Melnikov S. A., Sanin V. V., Lototskyy M. V. Influence of the preparation routes on chemical and phase composition and hydrogen sorption performances of hydrogen storage alloys based on TiFe intermetallic // High Energy Chem. 2024. V. 58. Suppl. 4. P. S539–S548. https://doi.org/10.1134/S0018143924701613
  13. 13. Tarasov B. P., Arbuzov A. A., Mozhzhuhin S. A., Volodin A. A., Fursikov P. V., Lototskyy M. V., Yartys V. A. Hydrogen storage behavior of magnesium catalyzed by nickel-graphene nanocomposites // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 29212–29223. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.02.033
  14. 14. Deng Y., Yang M., Zaiser M., Yu Sh. Enhancing dehydrogenation performance of MgH/graphene heterojunctions via noble metal intercalation // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. P. 16733–16744. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.01.165
  15. 15. Zhou D., Cui K., Zhou Zh., Liu Ch., Zhao W., Li P., Qu X. Enhanced hydrogen-storage properties of MgH by Fe–Ni catalyst modified three-dimensional graphene // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. P. 34369–34380. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.07.230
  16. 16. Tarasov B. P., Arbuzov A. A., Volodin A. A., Fursikov P. V., Mozhzhuhin S. A., Lototskyy M. V., Yartys V. A. Metal hydride–graphene composites for hydrogen based energy storage // J. Alloys Compd. 2022. V. 896. ID 162881. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162881
  17. 17. Пат. РФ 220568 (опубл. 2023). Металлогидридный аккумулятор водорода низкого давления многократного действия. @@Pat. RF 220568 (publ. 2023). Low-pressure multiple-use metal hydride hydrogen accumulator.
  18. 18. Санин В. В., Шамов И. Д., Рахутский А. А., Тарасов Б. П., Лотоцкий М. В., Мельников С. А. Особенности металлургии гидридообразующих сплавов титана // Химия высоких энергий. 2024. Т. 58. Доп. 4. С. S492–S502. @@Sanin V. V., Shamov I. D., Rakhutskii A. A., Tarasov B. P., Lototskyy M. V., Melnikov S. A. Features of metallurgy of titanium hydride-forming alloys // High Energy Chem. 2024. V. 58. Suppl. 4. P. S492–S502. https://doi.org/10.1134/S0018143924701571
  19. 19. Reilly J. J., Wiswall R. H. Formation and properties of iron titanium hydride // Inorg. Chem. 1974. V. 13. P. 218–222. https://doi.org/10.1021/ic50131a042
  20. 20. Reidinger F., Lynch J. F., Reilly J. J. An x-ray diffraction examination of the FeTi–H system // J. Phys. F: Metal Phys. 1982. V. 12. P. L49–L55. https://doi.org/10.1088/0305-4608/13/1/526
  21. 21. Dematteis E. M., Berti N., Cuevas F., Latroche M., Baricco M. Substitutional effects in TiFe for hydrogen storage: A comprehensive review // Mater. Advances. 2021. V. 2. P. 2524–2560. https://doi.org/10.1039/d1ma00101a
  22. 22. Lototskyy M. V. New model of phase equilibria in metal–hydrogen systems: Features and software // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 2739–2761. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.12.055
  23. 23. Lototskyy M. V., Denys R. V., Yartys V. A., Eriksen J., Goh J., Nyamsi S. N., Sita C., Cummings F. An outstanding effect of graphite in nano-MgH–TiH on hydrogen storage performance // J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. P. 10740–10754. https://doi.org/10.1039/C8TA02969E
  24. 24. Пат. РФ 229688 (опубл. 2024). Устройство для получения композитных водород-аккумулирующих материалов. @@Pat. RF 229688 (publ. 2024). Device for producing composite hydrogen storage materials.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library