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RÉSUMÉ
Les alanates, composés inorganiques formés par un complexe anionique Al–H et un cation métallique, contiennent 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 kgH/m3) et une cinétique rapide d'hydrogénation en présence de dopants à base de titane.
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Alanates, inorganic compounds formed by an anionic complex Al-H and a metal cation, contain large quantities of hydrogen. At this time, the sodium tetra-alanate,, NaAlH4, is the most promising compound for the reversible storage of hydrogen under normal pressure and temperature conditions. It absorbs 5.6 wt. % of hydrogen with a high volumetric density (70 kgH/m3), a high compactness (kgH/m3 70) and fast hydrogenation kinetics in the presence of titanium-based dopants.
Auteur(s)
-
Junxian ZHANG : Docteur Post-doc au CNRS, équipe de chimie métallurgique des terres rares, Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, CNRS-UPE, UMR7182
-
Fermin CUEVAS : Docteur Chargé de recherche au CNRS, équipe de chimie métallurgique des terres rares, Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, CNRS-UPE, UMR7182
-
Annick PERCHERON-GUÉGAN : Docteur Directeur de recherche au CNRS, équipe de chimie métallurgique des terres rares, Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, CNRS-UPE, UMR7182
INTRODUCTION
Domaine : Chimie verte, énergie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées :
Domaines d'application : Stockage hydrogène, piles à combustible
Principaux acteurs français : CNRS
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence :
Industriels :
Autres acteurs dans le monde :
Contact : [email protected], http://www.icmpe.cnrs.fr/spip.php?article628〈=fr
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VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 2008 par Junxian ZHANG, Fermín CUEVAS, Annick PERCHERON-GUÉGAN
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6. Propriétés thermodynamiques et réversibilité d'absorption/désorption
Bien que beaucoup d'alanates contiennent des quantités d'hydrogène importantes, et que l'hydrogène puisse être désorbé à des températures modérées (T < 300 oC), leur utilisation comme matériau de stockage n'est concevable que si leur hydrogénation est réversible. La réversibilité de la réaction relève en premier instance de la thermodynamique.
Les propriétés thermodynamiques concernant l'absorption et la désorption d'hydrogène peuvent être déterminées à partir des courbes isothermes pression-composition (PCT). À titre d'exemple, les isothermes PCT d'absorption et de désorption des alanates de sodium, NaAlH4 et Na3AlH6, à plusieurs températures sont montrées sur la figure 5 . Deux plateaux de pression sont observés dans chaque isotherme. Ces réactions correspondent aux réactions réversibles :
( 24 )
(plateau à haute pression)
( 25 )
(plateau à basse pression)
Dans la première réaction, 3,7 % massique d'hydrogène est absorbé réversiblement, tandis que 1,9 % massique d'hydrogène est échangé dans la deuxième réaction.
La pression d'hydrogène est constante tant qu'au moins deux phases co-existent avec l'hydrogène. En traçant des courbes PCT à plusieurs températures, on observe que la pression...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - JOUBERT (J.-M.), CUEVAS (F.), LATROCHE (M.), PERCHERON-GUÉGAN (A.) - Différentes méthodes de stockage de l'hydrogène. - Ann. Chim. Sci. Mat., 30, p. 441 (2005).
-
(2) - SANDROCK (G.) - A panoramic overview of hydrogen storage alloys from a gas reaction point of view. - J. Alloys Compd., 293-295, p. 877 (1999).
-
(3) - EBERLE (U.), FELDERHOFF (M.), SCHUTH (F.) - Chemical and physical solutions for hydrogen storage. - Angew. Chem. Int. Ed., 48, p. 6608 (2009).
-
(4) - SCHLAPBACH (L.), ZÜTTEL (A.) - Hydrogen-storage materials for mobile applications. - Nature, 414, p. 353 (2001).
-
(5) - GROCHALA (W.), EDWARDS (P.P.) - Thermal decomposition of the non-interstitial hydrides for the storage and production of hydrogen. - Chem. Rev., 104, p. 1283 (2004).
-
(6) - LOVVIK (O.M.), SWANG (O.), OPALKA (S.M.) - Modeling...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
COST action MP1103 on « Nanostructured materials for Solid State Hydrogen Storage » http://www.cost-mp1103.eu/WebPages/costmp1103.php
HAUT DE PAGE
Équipe de Chimie Métallurgique des Terres Rares /ICMPE/CNRS https://www.icmpe.cnrs.fr/
Groupement de Recherche CNRS « Acthyf » (Acteurs de la communauté hydrogène en France) http://www.gdr-acthyf.cnrs.fr/
CEA-Liten http://www-liten.cea.fr/fr/activites_rd/tech_h2_06.htm
HAUT DE PAGE2.2 Associations – Fédérations – Organismes
« AFHYPAC » : Association Française pour l'Hydrogène et les Piles à Combustible http://www.afh2.org/fr/accueil
...
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