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Enregistrement W2247161069 · doi:10.2172/1169445

Final Report: DE- FC36-05GO15063, Fundamental Studies of Advanced High-Capacity, Reversible Metal Hydrides

2013· report· en· W2247161069 sur OpenAlexaff
Craig M. Jensen, Sean McGrady, Godwin Severa, Jennifer R. Eliseo, Marina Chong

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typereport
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueHydrogen Storage and Materials
Établissements canadiensUniversity of New Brunswick
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésHydrogen storageDehydrogenationBimetallic stripHydrogenMaterials scienceHydrideCatalysisChemical engineeringNanotechnologyKineticsMetalChemistryMetallurgyOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The project was component of the US DOE, Metal Hydride Center of Excellence (MHCoE). The Sandia National Laboratory led center was established to conduct highly collaborative and multi-disciplinary applied R&D to develop new reversible hydrogen storage materials that meet or exceed DOE/FreedomCAR 2010 and 2015 system targets for hydrogen storage materials. Our approach entailed a wide variety of activities ranging from synthesis, characterization, and evaluation of new candidate hydrogen storage materials; screening of catalysts for high capacity materials requiring kinetics enhancement; development of low temperature methods for nano-confinement of hydrides and determining its effects on the kinetics and thermodynamics of hydrides; and development of novel processes for the direct re-hydrogenation of materials. These efforts have resulted in several advancements the development of hydrogen storage materials. We have greatly extended the fundamental knowledge about the highly promising hydrogen storage carrier, alane (AlH3), by carrying out the first crystal structure determinations and the first determination of the heats of dehydrogenation of β–AlH3 and γ-AlD3. A low-temperature homogenous organometallic approach to incorporation of Al and Mg based hydrides into carbon aerogels has been developed that that allows high loadings without degradation of the nano-porous scaffold. Nano-confinement was found to significantly improve the dehydrogenation kinetics but not effect the enthalpy of dehydrogenation. We conceived, characterized, and synthesized a novel class of potential hydrogen storage materials, bimetallic borohydrides. These novel compounds were found to have many favorable properties including release of significant amounts of hydrogen at moderate temperatures (75-190 º C). However, in situ IR studies in tandem with thermal gravimetric analysis have shown that about 0.5 equivalents of diborane are released during the dehydrogenation making re-hydrogenation effectively impossible and precluding these compounds from further consideration as hydrogen storage materials. The hydrogen cycling of >11 wt % between MgB2 to Mg(BH4)2 was achieved but required very forcing conditions. Under moderate conditions (dehydrogenation 200°C; re-hydrogenation 250°C, 120 atm H2), Mg(BH4)2 undergoes reversible dehydrogenation to Mg(B3H8)2. Although the 2.5 wt% cycling capacity does not meet current on-board storage targets, this result provides first example of direct hydrogen cycling of a borohydride under moderate conditions and demonstrates the plausibility of finding mild, PEM fuel cell relevant conditions for the high capacity, reversible dehydrogenation of borohydrides. A method was developed for the room temperature, direct hydrogenation of Ti-doped LiH/Al in liquefied dimethyl ether under 100 atm of H2. The process has been optimized such that Ti-doped LiAlH4 is obtained in >95% yield. The WTT energy efficiency our direct synthesis process has been estimated to approach the 60% U.S. DOE target. Thus our simplification of the hydrogenation half-cycle may provide the key to harnessing the long-recognized potential of this lightweight, high capacity material as a practical hydrogen carrier. Finally, we have gained insight into the fundamental basis of the enhanced hydrogen cycling kinetics of Ti-doped NaAlH4 through studies by solid state 1H NMR, anelastic spectroscopy; muon spin rotation; and positron annihilation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,070
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,113
Tête enseignante GPT0,343
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2013
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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