Bakır kaplı ve genişletilmiş doğal grafit katkılı LaNi5 hidrojen depolama malzemesi geliştirilmesi

Bu çalışmada, bakır kaplama ve/ve ya ENG (genişletilmiş doğal grafit) ilavesinin LaNi5'in hidrojen depolama performansı üzerindeki etkileri hem deneysel hem de teorik olarak çalışılmıştır. Teorik çalışma kapsamında, reaktörde şarj/deşarj işlemi sırasında meydana gelen akışı göz önüne alan, kompleks ısı ve kütle transferini kapsayan iki boyutlu eksenel simetrik bir matematiksel model geliştirilmiş ve sayısal olarak çözülmüştür. Geliştirilen matematik model, hidrür/dehidrür oluşumunun temel mekanizmasını anlamaya ve yorumlamaya katkıda bulunmuştur. Geliştirilen model, depolanan hidrojen miktarı ve reaktör sıcaklıklarına ilişkin deneysel veriler kullanılarak doğrulanmıştır. Deneysel çalışmalarda ise, LaNi5'in termal iletkenliği bakır kaplama veya ENG ilavesi ile ~9 ve ~13 kat kadar artırılmıştır. Hidrojen şarj sürelerinde önemli ölçüde azalma görülmüştür. Öte yandan, bakır kaplama ve ENG ilavesi arttıkça depolanan hidrojen miktarı azalma eğilimi göstermiştir. Bu sonuçlara dayanarak, kararlaştırılan bakır kaplı LaNi5 ve ENG katkılı LaNi5 tozlarının karıştırılmasıyla yeni çeşitli numuneler hazırlanmıştır. Hem şarj süresinin azaltıldığı hem de depolama miktarının düşmediği depolama malzemesi seçilmiştir. Optimize edilen depolama malzemesinin termal özelikleri yaklaşık %350 iyileştirilmiştir.