Page 38 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

38

Таблиця 1.3 – Кристалографічні параметри сполуки RMgNi 4 на прикладі LaMgNi 4

Атомні координати
Атом Елемент ПСТ
x y z

La La 4a 0 0 0

Mg Mg 4c 1/4 1/4 1/4

Ni Ni 16e 0,625 0,625 0,625

1.4.2.2. Характеристика гідридів фаз AB2

Максимальна воденьсорбційна ємність залежить від складу матеріалу і

зазвичай становить 1,2-1,5 мас.% для незаміщених сполук. Хоча ця ємність менша

порівняно з чистим MgH 2 (7,6 мас.%), її можна досягти за значно нижчих

температур і тисків. Крім того, псевдобінарні фази типу AB 2 піддаються

модифікації термодинамічних властивостей завдяки заміщенню [106, 107].

PCT діаграми для RMgNi 4 типово показують одне, чітко виражене плато, що

вказує на перетворення з α-твердого розчину у β-гідридну фазу. Теоретична ємність

складає приблизно 4 ат.H/ф.о. (RMgNi 4H ~4), що дорівнює ~1,8 мас.% для легких

рідкісноземельних елементів (наприклад, Y, Mg) та значно менше для важчих

лантаноїдів (наприклад, La, Gd) [107-111]:

▪ α фаза (твердий розчин): Утворюється при малих тисках, переважно

< 0,1 бар. Структура залишається кубічною (F-43m) з низьким вмістом водню

(ат. H/ф.о. = ~0,75).

▪ β-фаза (проміжний гідрид) утворюється при помірному тиску (1 < P <

10 бар). Це фаза "плато", яка зазвичай використовується в акумуляторах. Вихідна

кубічна структура змінюється на орторомбічну (ПГ Pmn2 1), що відповідає складу

гідриду приблизно 3,7-4 ат. H/ф.о.

▪ При вищих тисках також утворюється γ-фаза (гідрид насичення) -

структура повертається назад до кубічної, але зі значно розширеною кристалічною

ґраткою (ΔV/V складає 20-25%). Склад гідриду наближається до ~5-6 ат. H/ф.о. чи

навіть більше.