Page 24 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

24

густину зберігання, але характеризується складною конструкцією системи та

вищою вартістю порівняно з іншими фізичними методами, тому його комерційне

впровадження обмежене [6].

1.1.2. Фізико-хімічні методи зберігання водню

Фізико-хімічні методи зберігання водню, використовуючи хімічні або фізичні

механізми для зв’язування водню в твердих або рідких станах, пропонують

компактні рішення, при помірних чи навіть звичайних умовах. Серед основних

методів в даній групі можна виділити наступні:

▪ гідридотвірні ІМС;

▪ металоорганічні каркаси (MOFs);

▪ комплексні гідриди;

▪ рідкі органічні носії водню (LOHCs).

ІМС утворюють гідриди через оборотні реакції з воднем, що забезпечує його

зберігання за звичайних умов. Дана робота присвячена саме цьому класу

матеріалів, які детально розглянуто в наступних розділах. Системи на основі ІМС,

зокрема LaNi 5, характеризуються стабільною роботою при кімнатній температурі

та високою об’ємною густиною водню, однак мають обмежену гравіметричну

ємність (~1,4 мас. %), що може покращуватися за високих тисків. Сплави на основі

TiFe є дешевшими, нетоксичними та мають високу об’ємну ємність (~114 г/л),

проте потребують складної активації та чутливі до забруднень. Інші системи,

наприклад Mg 2Ni чи ZrV 2, мають вищу теоретичну гравіметричну ємність, однак

вимагають високих температур для десорбції водню, що обмежує їх практичне

застосування [7-10].

Іншим перспективним класом матеріалів, які здатні накопичувати водень є
MOFs. Це кристалічні пористі матеріали, які зберігають водень шляхом слабкої

фізичної адсорбції. Через низьку ентальпію зв’язування ємність зберігання різко
падає при підвищенні температури, зазвичай складаючи ≤1,0 мас. % при кімнатній

температурі. Для підвищення ефективності розробляються стратегії оптимізації