Understanding the catalysis of chromium trioxide added magnesium hydride for hydrogen storage and Li ion battery applications

氢气储存 氢化镁 材料科学 氢化物 三氧化二铬 催化作用 电池(电) 无机化学 脱氢 冶金 化学 有机化学 合金 金属 热力学 功率(物理) 物理
作者
D. Pukazhselvan,İhsan Çaha,Catarina de Lemos,Sergey M. Mikhalev,Francis Leonard Deepak,Duncan P. Fagg
出处
期刊:Journal of Magnesium and Alloys [Elsevier BV]
卷期号:12 (3): 1117-1130 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jma.2024.03.007
摘要

This study explores how the chemical interaction between magnesium hydride (MgH2) and the additive CrO3 influences the hydrogen/lithium storage characteristics of MgH2. We have observed that a 5 wt.% CrO3 additive reduces the dehydrogenation activation energy of MgH2 by 68 kJ/mol and lowers the required dehydrogenation temperature by 80 °C. CrO3 added MgH2 was also tested as an anode in an Li ion battery, and it is possible to deliver over 90% of the total theoretical capacity (2038 mAh/g). Evidence for improved reversibility in the battery reaction is found only after the incorporation of additives with MgH2. In depth characterization study by X-ray diffraction (XRD) technique provides convincing evidence that the CrO3 additive interacts with MgH2 and produces Cr / MgO byproducts. Gibbs free energy analyses confirm the thermodynamic feasibility of conversion from MgH2/CrO3 to MgO/Cr, which is well supported by the identification of Cr(0) in the powder by X ray photoelectron spectroscopy (XPS) technique. Through high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) we found evidence for the presence of 5 nm size Cr nanocrystals on the surface of MgO rock salt nanoparticles. There is also convincing ground to consider that MgO rock salt accommodates Cr in the lattice. These observations support the argument that creation of active metal – metal dissolved rock salt oxide interface may be vital for improving the reactivity of MgH2, both for the improved storage of hydrogen and lithium.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dddhzzz完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Corna发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
戈笙gg发布了新的文献求助10
2秒前
Priscilla发布了新的文献求助10
3秒前
上官若男应助jun采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
dddhzzz发布了新的文献求助10
3秒前
比耶丸子完成签到 ,获得积分20
4秒前
可莉完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
小蘑菇应助昏睡的雨泽采纳,获得10
6秒前
铁甲小宝完成签到,获得积分10
7秒前
APP完成签到,获得积分10
7秒前
季春九发布了新的文献求助10
7秒前
舒适的梦玉完成签到,获得积分10
7秒前
pups发布了新的文献求助10
9秒前
天天快乐应助柴鑫洋采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
12138发布了新的文献求助10
10秒前
同玉完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
HH发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
戈笙gg完成签到,获得积分10
13秒前
vivi发布了新的文献求助10
13秒前
jun发布了新的文献求助10
14秒前
露露发布了新的文献求助10
16秒前
HH发布了新的文献求助20
16秒前
同玉发布了新的文献求助10
16秒前
大个应助pups采纳,获得10
17秒前
miss张发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
水个水凝胶完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8221643
关于积分的说明 17424962
捐赠科研通 5455745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883249
邀请新用户注册赠送积分活动 1859524
关于科研通互助平台的介绍 1700989