Hydrogen storage in AB2 hydride alloys: Diffusion processes analysis

HIDROGENO

HIDROGENO-ALMACENAMIENTO

PROCALCITONINA-CURVAS

ALEACIONES DE HIDRURO

BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA

2020

AB2 alloys have been extensively studied as Ni-MH battery anodes. In the hydriding process, hydrogen diffusion inside the crystal lattice is the determining step, so a comparison between gas phase and electrochemical environment was carried out. As concern, we have found structural changes as a consequence of hydriding in terms of segregation of different stable phases and variations in unit cell parameters in each alloy. Maximum hydrogen storage capacity and hydrogen molar volume for studied alloys were evaluated by PCT curves at different temperatures. Resulting values were compared with electrochemical PCT (ECT plots). Results obtained for both methods were similar, with a hydrogen molar volume value close to 30 cm3 mol-1 being higher for AB2M0 in accordance with the reported capacity values. Diffusion time constants were determined from GITT, achieved data were similar to previously reported by EIS and HRD. AB2M1 alloy showed the best kinetic behavior, depicting a time constant value an order of magnitude lower than AB2M0. This fact could be attributed to the diffusion coefficient and/or the hydrogen diffusion length mean path. No significant differences in thermodynamic parameters were observed between both alloys, therefore, the diffusion coefficients should be similar. Thus, differences in time diffusion constants were attributed to dissimilar mean lattice diffusion paths associated with changes in crystalline structures as a result of the hydriding process.

Journal of Electroanalytical Chemistry v. 879, 2020. -- p. 1-17.--e.114781

Elsevier

2020

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https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.114781

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