High energy ball milling and hydrogen storage properties of TiVCr and TiNbCr alloys

• Grant number: 19/18198-8
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Scientific Initiation
• Start date: October 01, 2019
• End date: January 31, 2022
• Field of knowledge: Engineering - Materials and Metallurgical Engineering - Physical Metallurgy
• Principal Investigator: Guilherme Zepon
• Grantee: Gabriela Chimello Mayer Dias
• Host Institution: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brazil
• Associated research grant: 13/05987-8 - Processing and characterization of amorphous, metastable and nano-structured metallic alloys, AP.TEM

Abstract

O hidrogênio é um vetor enérgico promissor que permite o aproveitamento de energia de modo renovável e sustentável. Contudo, a armazenagem de hidrogênio de modo seguro e eficiente é um desafio científico e tecnológico que ainda deve ser vencido. As ligas do sistema Ti-V-Cr apresentam propriedades promissoras de armazenagem de hidrogênio. Estas ligas se cristalizam formando uma solução sólida com estrutura CCC e se transformam em um hidreto CFC quando hidrogenadas. Várias ligas deste sistema já foram estudadas e patenteadas, sendo que sua capacidade de armazenagem, cinética de absorção/dessorção de hidrogênio e ciclabilidade dependem da composição química da liga, principalmente do teor de V. Recentemente, foi mostrado que a liga quaternária equiatômica TiVCrNb também apresenta propriedades de armazenagem promissoras, com uma capacidade reversível de 1,96%p. de hidrogênio, excelente estabilidade cíclica e sem a necessidade de tratamentos prévios de ativação. Embora estudos do sistema ternário TiVCr e do sistema quarternário TiVCrNb tenham sido reportados na literatura, poucas informações estão disponíveis sobre as propriedades de armazenagem de hidrogênio do sistema ternário TiNbCr. Neste contexto, este projeto de iniciação científica pretende avaliar as propriedades de armazenagem de hidrogênio da liga equiatômica ternária TiNbCr e comparar estas propriedades com as da liga equiatômica TiVCr. As ligas equiatômicas TiVCr e TiNbCr serão produzidas por moagem de alta energia, caracterizadas estruturalmente através de difração de raios-X e de microscopia eletrônica de varredura e terão as propriedades de armazenagem avaliadas através de medidas de absorção/dessorção de hidrogênio em aparatos volumétricos do tipo Sieverts.