Almacenamiento de hidrógeno en materiales base Mg con la adición de pequeñas cantidades de LiBH4 y haluros de Fe (FeF3 y FeCl3) - Puszkiel, Julián Atilio (2012)
La elevada estabilidad termodinámica del MgH2(∆H=74 kJ/mol H2) resulta en una temperatura de liberación de hidrógeno de ~ 300ºC a 1atm. Las restricciones cinéticas que se dan durante el proceso de deshidruración del MgH2 causan que la temperatura de desorción sea aún más elevada y que los tiempos requeridos para la desorción sean largos. En el presente trabajo se estudian materiales en base Mg con el agregado de LiBH4, FeF3 y FeCl3. La adición de pequeñas cantidades de LiBH4 al Mg durante el proceso de molienda mecánica (MM) posibilita reducir notablemente los tamaños de aglomerados de Mg y también genera pequeños orificios que mejoran la difusión del hidrógeno durante el proceso de hidruración. Esto permite alcanzar mayores capacidades de almacenamiento de hidrógeno sin modificar las propiedades termodinámicas del sistema Mg–H. Sin embargo, la liberación de hidrógeno a temperaturas relativamente bajas (≤ 300ºC) es lenta. Es por ello que se intenta mejorar las características cinéticas de un material compuesto por Mg y pequeñas cantidades de LiBH4 mediante la adición de FeF3 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 la formación “in-situ” del MgH2 durante la MM, permite la reducción adicional de los tamaños de aglomerados de Mg a valores entre 5 –50μm 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 ~20kJ/mol H2 respecto del 90mol%Mg–10mol%LiBH4. Esto resulta en cinéticas de desorción más veloces con capacidades de almacenamiento de hidrógeno reversibles de ~5% p/p a 275ºC