Мировое потребление энергоресурсов

Сентябрь 11, 2022

Главная
Экономика
Мировое потребление энергоресурсов

Содержание

2. Каковы сегодня существуют способы накопления большого количества водорода в ограниченных объемах? Хранение в баллонах высокого давления
3. d=3-5 nm, D=5-7 nm d=5-8 nm, D=8-10 nm Porosity – 20% The initial stage of film
4. Nanocrystalline porous complex hydrides (V, Ti)NxHy
5. Структурные изменения в VNx пленках при абсорбции и десорбции водорода. Initial state H2, 0,3 MPa, 1
6. Абсорбция водорода TiNx, (V, 0,1Ti)Nx пленками TiNx Porosity – 32% Porosity – 9% (V, 0,1Ti)Nx Гравиметрическая
7. Схема абсорбции водорода нано пористыми структурами Adsorption & diffusion Nano pores filling Hydrogen dissociation Vacancy traps
8. Десорбция водорода TiN, VN и VN+Ni пленками Десорбция водорода начинается при 50оС. Максимальная скорость выделения водорода
10. Скачать презентацию

Слайд 2

Каковы сегодня существуют способы накопления большого количества водорода в ограниченных объемах?
Хранение

в баллонах высокого давления – до 700 атм.
Недостатки – самопроизвольная утечка водорода и высокая опасность разгерметизации.
Хранение в жидком состоянии – (-252оС).
Недостатки – высокая стоимость оборудования для хранения и охлаждения водорода, испарение и высокая опасность разгерметизации.

Хранение водорода в твердом теле.
Требования.
Гравиметрическая емкость - > 6 весовых % H2, Давление водорода при его насыщении - < 3 МПа,
Время насыщения - <5 мин, Температура десорбции водорода - < 85оС

Пористые
(физическая адсорбция)
1.Углеродные наноструктуры
Нанотрубки (одностенные, многостенные),
нановолокна, фуллерены, графен,
активированный углерод.
2. Метал - органические каркасные структуры
MOF-5,177 (Zn4O-[O2C-C6H4-CO2]2),
MIL-53,101(Cr,Al,O [O2C-C6H4-CO2]2),
IMOF-1,3,12 (Zn4O-CxHy(CO2)2)

Плотные
(химическая адсорбция)
Гидриды на основе Mg
MgH2 – (Ti, V, Ni, Cu, Fe, Mn),
MgH2 – (V2O5, Nb2O5, Fe2O3, Al2O3, TiO2)
Комплексные гидриды
NaAlH6, LiAlH4, KAlH4
3. Гидриды на основе LiN
LiNH2, Li2NH, Li2MgN2H2, Li3BN2H8
4.Интерметаллиды
LaNi5, FeTi, TiVCr, TiZrNi, TiCrMn

Пока ни один из твердотельных накопителей водорода не удовлетворяет
необходимым требованиям

Слайд 3

d=3-5 nm,
D=5-7 nm
d=5-8 nm,
D=8-10 nm
Porosity – 20%
The initial stage

of film deposition.
The thickness – 10 nm

The thickness – 1 µm

Porosity – 32%

Porosity – 9%

Наша идея Создать материал, который накапливал бы водород как атомаром, так и молекулярном состояниях. Complex hydrides (V, Ti, Mg)Ny

Слайд 4

Nanocrystalline porous complex hydrides (V, Ti)NxHy

Слайд 5

Структурные изменения в VNx пленках при абсорбции и десорбции водорода.
Initial

state

H2, 0,3 MPa, 1 hour, 20oC

Annealing 250oC

Слайд 6

Абсорбция водорода TiNx, (V, 0,1Ti)Nx пленками
TiNx
Porosity – 32%
Porosity –

(V, 0,1Ti)Nx

Гравиметрическая емкость нанопористых
структур определяется не только величиной
пористости, но и средним размером пор.
Относительно крупные поры (>8-10 нм)
не удерживают водород при атмосферном
давлении. Основная его часть накапливается
внутри нано зерен.

Слайд 7

Схема абсорбции водорода нано пористыми структурами
Adsorption & diffusion
Nano pores filling

Hydrogen dissociation

Vacancy traps filling

Слайд 8

Десорбция водорода TiN, VN и VN+Ni пленками
Десорбция водорода начинается при 50оС.

Максимальная скорость выделения водорода
наблюдается при 250оС.
2. Нанесение защитного никелевого покрытия
толщиной 10 нм понижает на 50оС температуру
максимума выделения водорода и на 10%
увеличивает общее его количество,
абсорбированное данным материалом.