پژوهشگران دانشگاه تهران موفق‌شدند طی پژوهشی ترکیب بین‌فلزی Mg2Ni را تولیدکنند که با داشتن ظرفیت زیاد در جذب هیدروژن، موجب افزایش ظرفیت و زمان دشارژ باتری‌های هیدروژنی شده‌است.
خانم مهندس مریم مُهری، دانشجوی دکتری مهندسی مواد دانشگاه تهران، در این‌باره گفت: «میزان ذخیره هیدروژن بصورت اتمی در این ترکیب، از میزان هیدروژن مایع هم حجم آن بیشتراست.»
مهندس مُهری، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «هیدروژن سوخت مناسبی است اما ذخیره‌کردن آن به‌لحاظ اشغال حجم زیاد و نیز خطرات ناشی از اشتعال و انفجار، دارای مشکلات زیادی‌است. یکی از روش‌های ذخیره‌کردن هیدروژن، به‌کارگیری ترکیب جاذب هیدروژن است که در بین نانومواد، منیزیم و برخی از ترکیبات آن بیشترین میزان ظرفیت پذیرش هیدروژن دارا هستند.»
ترکیب بین فلزی Mg2Ni از جمله مواد جاذب هیدروژن است که ظرفیت جذب هیدروژن به میزان 6/3 درصد وزنی خود را دارد. این ماده، در ساخت الکترود آند باتری‌های قابل شارژ NiMH استفاده‌شده‌است و همچنین در مخازن هیدروژن نیز قابل‌استفاده هستند. هیدروژن به‌صورت محلول جامد در داخل این ترکیب ذخیره‌می‌گردد.
مهندس مُهری، ساخت این ترکیب با استفاده از روش‌های ذوب و ریخته‌گری را(به‌دلیل تفاوت نقاط ذوب و فشار بخار عناصر آن) دارای مشکلات زیادی دانست که باعث عدم یکنواختی آن می‌شوند و درنتیجه ظرفیت پذیرش هیدروژن در آن را کاهش می‌دهند.
وی، آلیاژسازی مکانیکی را روشی مناسب برای تهیه ترکیبات بین‌فلزی بیان‌کرد و افزود: «به‌علت کاهش اندازه دانه‌ها و افزایش سطح در معرض واکنش در نانوبلور‌های Mg2Ni، سینتیک جذب بهبودمی‌یابد و ظرفیت دشارژ بالاترمی‌رود و زمان فعال‌سازی نیز کاهش‌پیدامی‌کند. همچنین از عناصر آلیاژی مانند نیوبیم برای بهبود خواص جذب و دفع هیدروژن، استفاده شده‌است».
برای ساخت ترکیب بین‌فلزی Mg2Ni به‌روش آلیاژسازی مکانیکی، آسیاب با اتمسفر گاز خنثی و از نوع گلوله‌ای سیاره‌ای(به‌دلیل انرژی بالای آن) استفاده‌شده‌است. برای بررسی خواص الکتروشیمیایی پودرهای به‌دست‌آمده، یک پیل الکتروشیمیایی با 3 الکترود به‌کار گرفته‌شده و ساختمان بلوری این پودرها نیز به‌وسیله پراش‌سنج پرتو ایکس(XRD) و مورفولوژی مخلوط پودری، با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی(SEM) بررسی‌شده‌است.
جزئیات این پژوهش که با هدایت آقای دکتر فرشید کاشانی‌بزرگ و در دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه تهران انجام‌شده‌است، در مجلهInternational Journal of Modern Physics B (IJMPB)(جلد 22؛ صفحات 2946-2939؛ سال 2008) منتشرشده‌است.
خانم مهندس مریم مُهری، دانشجوی دکتری مهندسی مواد دانشگاه تهران، در این‌باره گفت: «میزان ذخیره هیدروژن بصورت اتمی در این ترکیب، از میزان هیدروژن مایع هم حجم آن بیشتراست.»
مهندس مُهری، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «هیدروژن سوخت مناسبی است اما ذخیره‌کردن آن به‌لحاظ اشغال حجم زیاد و نیز خطرات ناشی از اشتعال و انفجار، دارای مشکلات زیادی‌است. یکی از روش‌های ذخیره‌کردن هیدروژن، به‌کارگیری ترکیب جاذب هیدروژن است که در بین نانومواد، منیزیم و برخی از ترکیبات آن بیشترین میزان ظرفیت پذیرش هیدروژن دارا هستند.»
ترکیب بین فلزی Mg2Ni از جمله مواد جاذب هیدروژن است که ظرفیت جذب هیدروژن به میزان 6/3 درصد وزنی خود را دارد. این ماده، در ساخت الکترود آند باتری‌های قابل شارژ NiMH استفاده‌شده‌است و همچنین در مخازن هیدروژن نیز قابل‌استفاده هستند. هیدروژن به‌صورت محلول جامد در داخل این ترکیب ذخیره‌می‌گردد.
مهندس مُهری، ساخت این ترکیب با استفاده از روش‌های ذوب و ریخته‌گری را(به‌دلیل تفاوت نقاط ذوب و فشار بخار عناصر آن) دارای مشکلات زیادی دانست که باعث عدم یکنواختی آن می‌شوند و درنتیجه ظرفیت پذیرش هیدروژن در آن را کاهش می‌دهند.
وی، آلیاژسازی مکانیکی را روشی مناسب برای تهیه ترکیبات بین‌فلزی بیان‌کرد و افزود: «به‌علت کاهش اندازه دانه‌ها و افزایش سطح در معرض واکنش در نانوبلور‌های Mg2Ni، سینتیک جذب بهبودمی‌یابد و ظرفیت دشارژ بالاترمی‌رود و زمان فعال‌سازی نیز کاهش‌پیدامی‌کند. همچنین از عناصر آلیاژی مانند نیوبیم برای بهبود خواص جذب و دفع هیدروژن، استفاده شده‌است».
برای ساخت ترکیب بین‌فلزی Mg2Ni به‌روش آلیاژسازی مکانیکی، آسیاب با اتمسفر گاز خنثی و از نوع گلوله‌ای سیاره‌ای(به‌دلیل انرژی بالای آن) استفاده‌شده‌است. برای بررسی خواص الکتروشیمیایی پودرهای به‌دست‌آمده، یک پیل الکتروشیمیایی با 3 الکترود به‌کار گرفته‌شده و ساختمان بلوری این پودرها نیز به‌وسیله پراش‌سنج پرتو ایکس(XRD) و مورفولوژی مخلوط پودری، با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی(SEM) بررسی‌شده‌است.
جزئیات این پژوهش که با هدایت آقای دکتر فرشید کاشانی‌بزرگ و در دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه تهران انجام‌شده‌است، در مجلهInternational Journal of Modern Physics B (IJMPB)(جلد 22؛ صفحات 2946-2939؛ سال 2008) منتشرشده‌است.
ارسال شده در
88/1/30:: 8:13 عصر
توسط جواد ابراهیم پور
