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Les alanates, composés inorganiques, formés par un complexe anionique Al-H et un cation métallique, absorbent de grandes quantités d'hydrogène. Actuellement, le tétra-alanate de sodium, NaAlH4 , est le composé le plus prometteur pour le stockage réversible d'hydrogène dans des conditions normales de pression et de température. Il absorbe 5,6 % massique d'hydrogène avec une compacité élevée (70 kg/m3) et une cinétique rapide en présence de dopants à base de titane.
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- Version courante de nov. 2013 par Junxian ZHANG, Fermin CUEVAS, Annick PERCHERON-GUÉGAN
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Différentes méthodes de synthèse2. Description des alanates
Les alanates sont des composés inorganiques formés par un complexe anionique [AlH(n+3)]n– et un cation métallique Mn+ (alcalin : Li+, Na+, K+, ou alcalino-terreux : Be2+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Sr2+) assemblés par une liaison ionique.
Il existe aussi des alanates de métaux de transition . Ils sont trop instables pour le stockage de l'hydrogène et ne seront pas considérés dans ce manuscrit.
La valeur de n est comprise entre 1 et 3 :
-
n = 1 pour les tétra-alanates (par exemple NaAlH4) ;
-
n = 2 pour les penta-alanates (par exemple CaAlH5) ;
-
n = 3 pour les hexa-alanates (par exemple Li3AlH6).
En raison de la composition du complexe, les alanates sont aussi appelés « hydroaluminates ». La liaison interne du complexe Al-H est covalente polarisée .
Selon les différents cations métalliques, les alanates peuvent se décliner en trois familles :
-
les alanates alcalins (NaAlH4 , Na3AlH6 , LiAlH4 , Li3AlH6 , KAlH4 et K3AlH6) ;
-
les alanates alcalino-terreux (Mg(AlH4)2 , Ca(AlH4)2 , CaAlH5 , BaAlH5 et SrAlH5) ;
-
les alanates mixtes (Na2LiAlH6 , K2NaAlH6 ,...
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