Armazenagem de hidrogênio na liga multicomponente (TiNb)(CrMnFe)2 com estrutura de fase Laves tipo C14

Resumo

O hidrogênio tem um papel central na armazenagem e transporte de energias renováveis. Um grande desafio na ampla utilização do hidrogênio como um vetor energético ainda se encontra em sua difícil armazenagem por se tratar de um gás de baixa densidade. Hidretos metálicos são materiais estratégicos para a implementação da energia baseada no hidrogênio em nossa sociedade, pois podem tanto ser utilizados em tanques de armazenagem no estado sólido, aumentando assim a densidade volumétrica de energia do hidrogênio, bem como em baterias do tipo Ni-hidreto metálicos. As propriedades de armazenagem de hidrogênio de um material metálico são fortemente dependentes de sua composição química e, por esta razão, ligas de alta entropia ou ligas multicomponentes capazes de formarem hidretos metálicos tem chamado a atenção. O vasto campo composicional de ligas multicomponentes permite que engenheiros e cientistas de materiais projetem ou descubram ligas com propriedades otimizadas para cada aplicação específica. Neste contexto, este projeto de mestrado tem como objetivo produzir, caracterizar e avaliar as propriedades de armazenagem de hidrogênio da liga (TiNb)(CrMnFe)2, a qual foi derivada a partir da liga TiZrCrMnFeNi reportada na literatura e com propriedades promissoras. Resultados preliminares de termodinâmica computacional mostram que a liga (TiNb)(CrMnFe)2 tem grande tendência de apresentar uma estrutura monofásica de fase Laves do tipo C14. Serão avaliadas tanto as propriedades de armazenagem de hidrogênio através da reação sólido-gás, que ocorre em aplicações de tanques no estado sólido, como através da reação eletroquímica em solução aquosa alcalina, que ocorrem em baterias.