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

• Processo: 21/00912-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Guilherme Zepon
• Beneficiário: Vinícius Aranda
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Armazenamento de hidrogênio Hidretos metálicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: armazenagem de hidrogênio | armazenagem eletroquímica de hidrogênio | Hidretos metálicos | Liga de Alta Entropia | ligas multicomponetes | hidretos metálicos

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.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PONSONI, JESSICA BRUNA; ARANDA, VINICIUS; NASCIMENTO, TATIANE DA SILVA; STROZI, RENATO BELLI; BOTTA, WALTER JOSE; ZEPON, GUILHERME. Design of multicomponent alloys with C14 laves phase structure for hydrogen storage assisted by computational thermodynamic. ACTA MATERIALIA, v. 240, p. 12-pg., 2022-09-07. (21/00912-6)