Amplificación inducida por hidruro del rendimiento y entalpias de unión en geles de hidrazida de cromo para el...

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 hidrógeno es un combustible ideal debido a su alta densidad de energía y su subproducto limpio (agua).
• Los métodos actuales de almacenamiento de hidrógeno se enfrentan a desafíos con las limitaciones termodinámicas y cinéticas de la unión del hidrógeno a los transportadores.
• Los materiales existentes como los hidruros y los materiales de fisisorción tienen inconvenientes significativos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevos materiales de almacenamiento de hidrógeno con entalpias y rendimiento de unión mejorados.
• Para superar las limitaciones de las tecnologías actuales de almacenamiento de hidrógeno.
• Explorar el potencial de las interacciones de Kubas en estructuras metal-orgánicas para el almacenamiento de hidrógeno.

Principales métodos:

• Geles de hidrazida de alquilo de cromo sintetizados a partir de bis ((trimethylsilylmethyl) cromo y hidrazina.
• Se hidrogenaron los geles para crear centros de hidruro de Cr de baja coordinación.
• Ajustó la esfera de coordinación del metal para optimizar los sitios de unión de hidrógeno.

Principales resultados:

• Se logró un aumento de hasta 6 veces en la capacidad de almacenamiento de hidrógeno a temperatura ambiente.
• Se ha desarrollado un material con un 3,23% de peso de almacenamiento reversible a 298 K y 170 bar (40,8 kg H2O2/m3O3).
• Los materiales demostraron isotermas lineales, entalpias crecientes con cobertura, retención de capacidad total de 77 a 298 K y sin barreras cinéticas.

Conclusiones:

• Los nuevos materiales basados en las interacciones de Kubas mejoran significativamente la capacidad de almacenamiento de hidrógeno y el rendimiento.
• Estos materiales ofrecen una alternativa viable a las soluciones actuales de almacenamiento de hidrógeno, cumpliendo y superando los objetivos del DOE.
• El mecanismo de adsorción de oscilación de presión permite una aplicación práctica en tanques de gas comprimido para vehículos, aumentando el alcance.