ALMACENAMIENTO DE HIDRÓGENO EN MATERIALES BASE Mg CON LA ADICIÓN DE PEQUEÑAS CANTIDADES DE LiBH4 Y HALUROS DE Fe (FeF3 Y FeCl3)

Abstract

La elevada estabilidad termodinámica del MgH2 (ΔH = 74 kJ/mol H2) resulta en una temperatura de liberación dehidrógeno de ~ 300 ºC a 1 atm. Las restricciones cinéticas que se dan durante el proceso de deshidruración delMgH2 causan que la temperatura de desorción sea aún más elevada y que los tiempos requeridos para la desorciónsean largos. En el presente trabajo se estudian materiales en base Mg con el agregado de LiBH4, FeF3 y FeCl3. Laadición de pequeñas cantidades de LiBH4 al Mg durante el proceso de molienda mecánica (MM) posibilita reducirnotablemente los tamaños de aglomerados de Mg y también genera pequeños orificios que mejoran la difusión delhidrógeno durante el proceso de hidruración. Esto permite alcanzar mayores capacidades de almacenamiento dehidrógeno sin modificar las propiedades termodinámicas del sistema Mg–H. Sin embargo, la liberación dehidrógeno a temperaturas relativamente bajas (≤ 300 ºC) es lenta. Es por ello que se intenta mejorar lascaracterísticas cinéticas de un material compuesto por Mg y pequeñas cantidades de LiBH4 mediante la adición deFeF3 y FeCl3. Los dos haluros de Fe reaccionan con el LiBH4 durante el proceso de molienda y durante la absorción– desorción de hidrógeno formando FeB. Adicionalmente, a partir de los resultados experimentales se infiere que laformación “in-situ” del MgH2 durante la MM, permite la reducción adicional de los tamaños de aglomerados deMg a valores entre 5 – 50 μm en el caso de un material compuesto por 85mol%Mg–10mol%LiBH4–5mol%FeCl3.Esta reducción de tamaños adicional junto con la dispersión de FeB, el cual podría tener propiedades catalíticas,reduce la energía de activación para la liberación de hidrógeno en ~ 20 kJ/mol H2 respecto del 90mol%Mg–10mol%LiBH4. Esto resulta en cinéticas de desorción más veloces con capacidades de almacenamiento dehidrógeno reversibles de ~ 5 % p/p a 275 ºC.