Effect of partial substitution of nickel by tin, aluminum, manganese and palladium on the properties of LaNi5-type metal hydride alloys



Título del documento: Effect of partial substitution of nickel by tin, aluminum, manganese and palladium on the properties of LaNi5-type metal hydride alloys
Revista: Journal of the Brazilian Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000311322
ISSN: 0103-5053
Autores: 1
Instituciones: 1Universidade de Sao Paulo, Instituto de Quimica de Sao Carlos, Sao Carlos, Sao Paulo. Brasil
Año:
Periodo: Ago
Volumen: 14
Número: 4
Paginación: 544-550
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en inglés This work reports studies on the electrochemical behavior of AB5-type hydrogen storage alloys, formed by LaNi(5-x)Zx, where Z is a metallic element partially replacing Ni, which included Sn, Al, Mn, and Pd. In the case of Mn, some AB6-type structures were also considered. Substitution of a small fraction of Ni by Al, Sn, and Mn (x <FONT FACE=Symbol>@</FONT> 0.3) leads to an increase of the hydrogen storage capability (HSC), while for Pd there is a decrease of this property. Generally all alloys presenting larger initial HSC exhibit lower stability. A decrease of the hydrogen equilibrium pressure as a function of Mn content is observed for the AB5 alloys and this is related to an increase of the crystalline unit cell volume. Electrochemical impedance measurements show a significant increase of the hydration/dehydration reaction kinetics due to a raise on the active area as a function of the charge/discharge cycle number. It is also seen that the alloys presenting larger HSC are those showing smaller activation energies for the hydrogen oxidation reaction
Resumen en portugués Neste trabalho é feito um estudo do comportamento eletroquímico de eletrodos formados por pó de ligas de hidreto metálico do tipo AB5 com formulações LaNi(5-x)Zx, onde Z é um elemento metálico que substitui parcialmente o Ni, que inclui Sn, Al, Mn e Pd. No caso do Mn, algumas estruturas do tipo AB6 são também consideradas. A substituição de uma pequena fração do Ni pelo Al, Sn e Mn (x <FONT FACE=Symbol>@</FONT> 0.3) promove um aumento da capacidade de armazenamento de hidrogênio (CAH), enquanto que o Pd leva à um decréscimo desta propriedade. Em geral todas as ligas apresentam alta CAH inicial, mas exibem baixa estabilidade. Foi observado que a diminuição da pressão de equilíbrio de hidrogênio em função do teor de Mn, nas ligas AB5, relaciona-se diretamente com o aumento do volume da cela cristalina unitária. Através de experimentos de impedância eletroquímica nota-se um aumento significativo da cinética de reação de hidretação/desidretação com o aumento do número de ciclos de carga/descarga do eletrodo, devido ao aumento da área ativa. Também foi observado que, no geral, as ligas que apresentam maior CAH são aquelas que possuem menor energia de ativação para a reação de oxidação de hidrogênio
Disciplinas: Química,
Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de materiales,
Ingeniería metalúrgica,
Almacenamiento de hidrógeno,
Electrodos,
Baterías de níquel-hidruros metálicos,
Aleaciones
Keyword: Chemistry,
Engineering,
Materials engineering,
Metallurgical engineering,
Hydrogen storage,
Electrodes,
Nickel-metal hydride batteries,
Alloys
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