FORMIROVANIE I ISSLEDOVANIE VODOROD-AKKUMULIRUYuShchIKh KOMPOZITOV TiFe S ZhELEZO-GRAFENOVYM KATALIZATOROM DLYa KhRANENIYa VODORODA

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано формирование композитов TiFe с железо-графеновым катализатором механохимической обработкой в атмосфере водорода и определены их водородсорбционные характеристики. Показано, что добавка железо-графенового катализатора к сплавам Ti с Fe увеличивает скорость процесса гидрирования и обеспечивает высокую обратимую водородосикость композита. На основе водород-аккумулирующего композита изготовлен опытный образец аккумулятора водорода и установлены его эксплуатационные характеристики.

About the authors

A. A Arbuzov

Author for correspondence.
Email: arbuzov@icp.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-1722-8322

I. D Shamov

Email: arbuzov@icp.ac.ru
ORCID iD: 0009-0002-1335-2120

V. V Sanin

Email: arbuzov@icp.ac.ru
ResearcherId: N-7360-2015

к.т.н.

M. V Lototskiy

Email: arbuzov@icp.ac.ru
ORCID iD: 0000-0001-8387-2856

к.х.н

B. P Tarasov

Email: arbuzov@icp.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-1062-3063

д.х.н.

References

  1. Bellosta von Colbe J., Ares J.-R., Barale J., Baricco M., Buckley C., Capurso G., Gallandat N., Grant D. M., Guzik M. N., Jacob I., Jensen E. H., Jensen T., Jepsen J., Klassen T., Lototskyy M. V., Manickam K., Montone A., Puszkiel J., Sartori S., Sheppard D. A., Stuart A., Walker G., Webb C. J., Yang H., Yartys V., Züttel A., Dornheim M. Application of hydrides in hydrogen storage and compression: Achievements, outlook and perspectives // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 7780–7808. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.01.104
  2. Lototskyy M. V., Tarasov B. P., Yartys V. A. Gas-phase applications of metal hydrides // J. Energy Storage. 2023. V. 72. ID 108165. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108165
  3. Klopčić N., Grimmer I., Winkler F., Sartory M., Trattner A. A review on metal hydride materials for hydrogen storage // J. Energy Storage. 2023. V. 72. ID 108456. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108456
  4. Manna J., Tougas B., Huot J. Mechanical activation of air exposed TiFe + 4 wt% Cr alloy for hydrogenation by cold rolling and ball milling // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. P. 20795–20800. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.09.096
  5. Li Y., Shang H., Zhang Y., Li P., Qi Y., Zhao D. Investigations on gaseous hydrogen storage performances and reactivation ability of as-cast TiFe1–xNix (x = 0, 0.1, 0.2 and 0.4) alloys // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 4240–4252. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.144
  6. Park K. B., Ko W.-S., Fadonougbo J. O., Na T.-W., Im H.-T., Park J.-Y., Kang J.-W., Kang H.-S., Park C.-S., Park H.-K. Effect of Fe substitution by Mn and Cr on first hydrogenation kinetics of air-exposed TiFe-based hydrogen storage alloy // Mater. Characterization. 2021. V. 178. ID 111246. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2021.111246
  7. Zhai T., Wei Z., Yuan Z., Han Z., Feng D., Wang H., Zhang Y. Influences of La addition on the hydrogen storage performances of TiFe-base alloy // J. Phys. Chem. Solids. 2021. V. 157. ID 110176. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110176
  8. Lototskyy M. V., Williams M., Yartys V. A., Klochko Y. V., Linkov V. M. Surface-modified advanced hydrogen storage alloys for hydrogen separation and purification // J. Alloys Compd. 2011. V. 509. P. S555–S561. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.09.206
  9. Sun H., Yan Z., Han Zh., Li J., Zhai T., Yuan Z., Li T., Xu J., Zhang Y. Hydrogen storage properties of TiFe-based composite with Ni addition // Heliyon. 2024. V. 10. ID e41022. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e41022
  10. Desai F. J., Uddin M. N., Rahman M. M., Asmatulu R. A critical review on improving hydrogen storage properties of metal hydride via nanostructuring and integrating carbonaceous materials // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. P. 29256–29294. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.04.029
  11. Niu Y., Li T., Yuan Z., Han Q., Han Zh., Liu Ch., Sun Y. An overview of TiFe-based alloys for hydrogen storage: Structure, element substitution and preparation // Int. J. Hydrogen Energy. 2025. V. 175. ID 151503. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.151503
  12. Tarasov B. P., Shamov I. D., Melnikov S. A., Sanin V. V., Lototskyy M. V. Influence of the preparation routes on chemical and phase composition and hydrogen sorption performances of hydrogen storage alloys based on TiFe intermetallic // High Energy Chem. 2024. V. 58. Suppl. 4. P. S539–S548. https://doi.org/10.1134/S0018143924701613
  13. Tarasov B. P., Arbuzov A. A., Mozhzhuhin S. A., Volodin A. A., Fursikov P. V., Lototskyy M. V., Yartys V. A. Hydrogen storage behavior of magnesium catalyzed by nickel-graphene nanocomposites // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 29212–29223. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.02.033
  14. Deng Y., Yang M., Zaiser M., Yu Sh. Enhancing dehydrogenation performance of MgH2/graphene heterojunctions via noble metal intercalation // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. P. 16733–16744. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.01.165
  15. Zhou D., Cui K., Zhou Zh., Liu Ch., Zhao W., Li P., Qu X. Enhanced hydrogen-storage properties of MgH2 by Fe–Ni catalyst modified three-dimensional graphene // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. P. 34369–34380. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.07.230
  16. Tarasov B. P., Arbuzov A. A., Volodin A. A., Fursikov P. V., Mozhzhuhin S. A., Lototskyy M. V., Yartys V. A. Metal hydride–graphene composites for hydrogen based energy storage // J. Alloys Compd. 2022. V. 896. ID 162881. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162881
  17. Pat. RF 220568 (publ. 2023). Low-pressure multiple-use metal hydride hydrogen accumulator.
  18. Sanin V. V., Shamov I. D., Rakhutskii A. A., Tarasov B. P., Lototskyy M. V., Melnikov S. A. Features of metallurgy of titanium hydride-forming alloys // High Energy Chem. 2024. V. 58. Suppl. 4. P. S492–S502. https://doi.org/10.1134/S0018143924701571
  19. Reilly J. J., Wiswall R. H. Formation and properties of iron titanium hydride // Inorg. Chem. 1974. V. 13. P. 218–222. https://doi.org/10.1021/ic50131a042
  20. Reidinger F., Lynch J. F., Reilly J. J. An x-ray diffraction examination of the FeTi–H2 system // J. Phys. F: Metal Phys. 1982. V. 12. P. L49–L55. https://doi.org/10.1088/0305-4608/13/1/526
  21. Dematteis E. M., Berti N., Cuevas F., Latroche M., Baricco M. Substitutional effects in TiFe for hydrogen storage: A comprehensive review // Mater. Advances. 2021. V. 2. P. 2524–2560. https://doi.org/10.1039/d1ma00101a
  22. Lototskyy M. V. New model of phase equilibria in metal–hydrogen systems: Features and software // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 2739–2761. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.12.055
  23. Lototskyy M. V., Denys R. V., Yartys V. A., Eriksen J., Goh J., Nyamsi S. N., Sita C., Cummings F. An outstanding effect of graphite in nano-MgH2–TiH2 on hydrogen storage performance // J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. P. 10740–10754. https://doi.org/10.1039/C8TA02969E
  24. Pat. RF 229688 (publ. 2024). Device for producing composite hydrogen storage materials.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».