Alta capacidad de almacenamiento de hidrógeno de los carbones porosos preparados utilizando carbón activado

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.
• Almacenamiento de energía Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• El carbón activado es un material prometedor para el almacenamiento de hidrógeno.
• La optimización de la estructura de los poros es crucial para mejorar la capacidad de absorción de hidrógeno.
• Los diferentes métodos de activación producen distintas características de los poros.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de la activación del dióxido de carbono y el hidróxido de potasio en el carbón activado para el almacenamiento de hidrógeno.
• Para correlacionar la estructura de los poros y las modificaciones de la textura con las propiedades de almacenamiento de hidrógeno.
• Identificar las condiciones óptimas para materiales de almacenamiento de hidrógeno de alto rendimiento.

Principales métodos:

• Carbón activado investigado sometido a una activación secuencial de dióxido de carbono e hidróxido de potasio.
• Se analizó el impacto de cada paso de activación en la estructura de los poros y la textura de la superficie.
• Capacidad de absorción de hidrógeno gravimétrica medida a temperaturas criogénicas (77 K) y presión elevada (20 bar).

Principales resultados:

• La activación del hidróxido de potasio aumentó significativamente la microporosidad en el marco de carbón activado.
• El carbono poroso resultante logró una gran superficie de 3190 m2/g.
• Se registró una absorción excepcional de hidrógeno gravimétrico de 7.08% en peso a 77 K y 20 bar.

Conclusiones:

• La activación de hidróxido de potasio es efectiva para crear microporosidad deseable para el almacenamiento de hidrógeno.
• Una gran superficie, un gran volumen de microporos y un tamaño óptimo de los poros son claves para el almacenamiento de hidrógeno gravimétrico alto.
• Estos hallazgos sugieren una vía para el desarrollo de carbonos porosos avanzados para aplicaciones eficientes de almacenamiento de hidrógeno.