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EMPA20100535
Temas de Física
Hidruros sólidos como acumuladores de hidrógeno
Asunción Fernández, Carlos Sánchez, Oliver Friedrichs,
Jose Ramón Ares, Fabrice Leardini,
Julio Bodega, José Francisco Fernández
Metal hydrides as hydrogen storage materials are briefly reviewed in this paper. Fundamental
properties of metal-hydrogen (gas) system such as Pressure-Composition-Temperature (P-C-T)
characteristics are discussed on the light of the metal-hydride thermodynamics. Attention is specially
paid to light metal hydrides which might have application in the car and transport sector. The pros and
cons of MgH2 as a light material are outlined. Researches in course oriented to improve the behaviour
of MgH2 are presented. Finally, other very promising alternative materials such as Al compounds
(alanates) or borohydrides as light hydrogen accumulators are also considered.
Nos PACS: 82.60.Cx; 68.47.De; 81.07.Bc; 64.70.kd; 82.47.Cb
1. Desde Lavoisier al hidrógeno como
vector energético
Hacia finales del s. XVIII, Lavoiser aisló e identificó
un elemento que, durante su combustión, liberaba una gran
cantidad de energía: el hidrógeno (H2). Su baja densidad
(14,4 veces más ligero que el aire), hizo que, inicialmente,
se utilizara como gas para hacer volar aeróstatos, aunque
pronto, se plantearía el uso como combustible debido a su alta
densidad energética (120 MJ/Kg). En las primeras décadas
del siglo XIX, W. Grove construyó la primera celda de combustible (generador eléctrico que se alimenta con hidrógeno
y oxígeno) y W. Cecil realizó las primeras pruebas con el
gas como combustible en un motor térmico. Por otra parte,
T. Graham [1] descubrió que el paladio (Pd) tiene la capacidad
de absorber y retener grandes cantidades de hidrógeno. Este
hallazgo fue la base de los acumuladores sólidos de hidrógeno
que se desarrollarían un siglo después. Sin embargo, y como
consecuencia de la aparición de los generadores eléctricos y
de los motores de combustión interna alimentados por combustibles fósiles y, también, de las dificultades encontradas en
la producción del hidrógeno, este gas dejó de ser considerado,
desde el punto de vista energético, en los siguientes 150 años.
Afortunadamente, en las últimas décadas se ha rescatado el
hidrógeno en su posible papel de vector energético en un
ciclo sostenible (Fig. 1). En este ciclo, es un factor esencial la
disponibilidad de sistemas en los que acumular y transportar
el gas de manera segura. Con la consecución de esos sistemas
se avanzaría drásticamente en el programa sobre el que se
sustentaría la utilización energética del hidrógeno: generación,
transporte, almacenamiento y consumo.
A finales de los años 60 del siglo pasado se dio un paso
muy prometedor en el camino de los acumuladores de
hidrógeno al descubrirse que cierto tipo de materiales (com-
puestos intermetálicos) absorben/desorben grandes cantidades relativas de hidrógeno de una manera segura. Algunos
de esos compuestos constituyen la base de las baterías de
Ni-MH (Ni-Metal Hydride) utilizadas ampliamente en la
actualidad. Desde aquellos hallazgos, la búsqueda de nuevos
materiales ligeros capaces de absorber grandes cantidades
de hidrógeno en un volumen reducido se ha convertido en
un objetivo prioritario en el contexto de la Físico-química de
sólidos. Posiblemente, la aplicación más interesante (además
de las baterías mencionadas) de los acumuladores de hidrógeno basados en hidruros, se dé en el sector del automóvil.
Esta aplicación requiere, en general, acumuladores de peso
y volumen reducidos. En el presente trabajo se resumen los
fundamentos físico-químicos de la formación/descomposición de los hidruros sólidos, se exponen los últimos avances
y las perspectivas a corto plazo en el contexto de los acumuladores de hidrógeno basados en hidruros sólidos “ligeros”.
GENERACIÓN
DE HIDRÓGENO
Fotólisis
Sonolisis
Electrólisis
Termolisis
...
2H2 + O2
ALAMACENAMIENTO
DISTRIBUCIÓN
+ 237 kJ/molH2O
CONSUMO
2H2O
Combustión
Celda de combustible
Fig.1. Esquema del ciclo del hidrógeno
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2. Clasificación de los hidruros elementales
Los hidruros elementales son compuestos binarios formados por hidrógeno y cualquier otro elemento químico. Se
puede clasificar estos compuestos atendiendo, por ejemplo,
al tipo de enlace, al estado de agregación en condiciones
normales, etc. Aquí proponemos una clasificación general de
los hidruros binarios según su estequiometría. Esencialmente
existen dos grandes grupos.
Por un lado, los hidruros estequiométricos, formados
por hidrógeno y elementos cuya capa electrónica externa
es s ó p. En ellos, la estequiometría del hidruro tiene un
valor definido y sigue una serie armónica en función de la
columna del sistema periódico a la que pertenezca el otro
elemento, tal como se muestra en la Fig. 2. Dentro de este
grupo, el enlace químico puede tener un carácter iónico o
covalente. En los hidruros iónicos, también conocidos como
hidruros salinos, el hidrógeno se comporta como un ión de
tipo haluro, esto es, H-. Pertenecen a este grupo los hidruros
de los metales alcalinos y alcalinotérreos. Dado el tipo de
enlace, estos hidruros son sólidos cristalinos con una gran
estabilidad y sus propiedades físicas son muy similares a
las de los haluros de las mismas familias. Por otro lado, los
hidruros formados con los elementos cuyos electrones de
valencia están en orbitales tipo p, son, en general, hidruros
covalentes. A este grupo pertenece una buena proporción
de los hidruros más comunes, como el agua. Suelen ser
compuestos gaseosos o líquidos en condiciones normales,
salvo excepciones, como el AlH3.
GASES
NOBLES
IA
H2
IIA
IIIA IVA
VA VIA VIIA
He
CH4
NH3
H2O
HF
Ne
HIDRUROS IÓNICOS
NaH MgH2
AlH3 SiH4
PH3
H2S
HCl
Ar
HIDRUROS
IÓNICOS-COVALENTES
KH
CaH2
GaH3 GeH4 AsH3 H2Se
HBr
Kr
HIDRUROS COVALENTES
RbH
SrH2
InH3 SnH4 SbH3 H2Tc
Hl
Xe
CsH
BaH2
TlH3 PbH4 BiH3 H2Po
HAt
Rn
Fr
Ra
LiH
BeH2
BH3
METALES DE TRANSICIÓN
TIERRAS RARAS
+
H2
3. Consideraciones termodinámicas y cinéticas
sobre las reacciones de formación/descomposición
de hidruros
Una característica fundamental de cualquier sistema acumulador de hidrógeno es su recargabilidad y las condiciones
de presión y temperatura a las cuales debe realizarse la carga
y descarga del sistema. Por tanto, es esencial conocer la termodinámica de las reacciones de formación/descomposición
de los hidruros. En lo que sigue, se analizan los hidruros
sólidos, esto es, los hidruros de metales, si bien, algunas
consideraciones que se hacen son más generales y pueden
aplicarse también a líquidos y gases.
La reacción entre un metal M y el hidrógeno gas es una
reacción heterogénea que puede escribirse como:
M + b x l H2 E MH x
2
(1)
La sencillez de la anterior reacción es sólo aparente pues
engloba diversas etapas que deben recorrerse para que se
forme el hidruro. A continuación, se enumeran, en un orden
aproximadamente secuencial, tal y como se deben dar en la
reacción de formación (1) y se reflejan cualitativamente en
la Fig. 3a.
i) Adsorción física de la molécula de H2 en la superficie
del metal.
ii) Disociación de la molécula de hidrógeno y adsorción
química de los átomos.
iii) Modificación del estado de carga del átomo de
H (H + de-→Hd,-1  d  +1) por la cesión o captura parcial de electrones. Modificación de la estructura de bandas
del metal y formación de nuevos estados electrónicos.
MHX
iv) Difusión de la especie Hd desde la superficie al volumen.
HIDRUROS
INTERSTICIALES
Fig.2. Tabla de las distintas familias de hidruros binarios. Se ha querido resaltar la relación estequiométrica de los distintos hidruros, por
lo que en algunos casos la fórmula química puede ser diferente a la
que aparece en la Tabla (ejemplo: B2H6).
De otro lado, se tiene los hidruros no estequiométricos,
formados con los elementos cuya estructura electrónica
externa es d ó f, esto es, los metales de transición y las tierras raras. En este grupo, el átomo de hidrógeno no tiene
una estequiometría bien definida y ocupa posiciones intersticiales dentro de la red cristalina, de ahí que se conozcan
también como hidruros intersticiales. En la mayor parte de
los casos, el enlace entre el H y el metal es de tipo metálico,
por lo que estos hidruros pueden considerarse aleaciones o
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compuestos intermetálicos en los que el hidruro se comporta
como un metal. De ahí que estos compuestos sean conocidos
también como hidruros metálicos.
v) Difusión de la especie Hd en el volumen del material.
vi) A presiones de H2 por debajo de la de equilibrio (p < peq)
se forma una solución sólida de hidrógeno en el metal
(fase a). En este estado, la red cristalina metálica se
expande ligeramente al alojar los átomos de H. La concentración de H en el metal (C) aumenta con la presión
de acuerdo con la ley de Sieverts:
C=
DH
p
$e
p0
a
- TDSa
RT
(2)
donde DHa y DSa son la entalpía y la entropía de solución,
R la constante de los gases y p0 la presión atmosférica.
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vii) A la presión de plateau (de equilibrio) se da la formación del hidruro (fase b) acompañada de una transformación de fase cristalográfica de primer orden desde
la estructura del metal a la del MH (a→b). Dado que
tiene lugar un cambio abrupto en el volumen molar del
sistema, esta transformación se produce, idealmente,
a presión constante. Una vez que se ha completado la
transformación, la concentración de hidrógeno en el
hidruro aumenta muy poco al aumentar la presión de
H2 (Fig. 3b), si la temperatura se mantiene constante.
En algunos casos (Er, Ta, Nb, …) la curva P-C descrita, presenta varios plateaus debido a la formación de
diferentes fases hidruro.
La presión de equilibrio (peq) del sistema H2-hidruro está
determinada por el potencial químico del hidrógeno en la
fase gas y en la fase sólida. Igualando ambos potenciales
se obtiene la ecuación de van’t Hoff, (Fig. 3c) que relaciona
dicha presión con la temperatura (T):
ln
DHab
DSab
peq
p0 = RT - R
(3)
donde DHab y DSab son la entalpía y la entropía de formación
del hidruro. DSab es, esencialmente, la diferencia de entropía
del hidrógeno en fase gas y en fase hidruro y su valor está
entre -90 y -130 J K-1 mol-1H2 en la mayoría de los hidruros.
Las entalpías de formación, por el contrario, abarcan un rango
mucho más amplio. Entre los hidruros elementales, se dan
valores de DHab que son demasiado altos o demasiado bajos
respecto al valor necesario para que la reacción tenga lugar a
presiones y temperaturas razonables (1-10 bares y < 100ºC).
Esto es, los hidruros binarios elementales son demasiado
estables o demasiado inestables para las aplicaciones.
(a)
GAS
Energía
SUP.
FASE a
1
DHa
Nanocristalino
Distancia
(b)
log(peq)
(c)
~DSab
0.1
T3
~DHab
T2
T1
a+b
b
C = nH/nM
Policristalino
P(MPa)
Tc
a
Sin embargo, el panorama se amplía y enriquece enormemente cuando, además de considerar los hidruros de los
elementos simples, se considera las aleaciones y compuestos
intermetálicos. Desde el descubrimiento de las excelentes
propiedades de hidrogenación del compuesto LaNi5 [2], la
investigación en nuevos compuestos intermetálicos absorbentes de hidrógeno ha permitido definir y preparar un gran
número de ellos con propiedades termodinámicas y cinéticas
más adecuadas para su uso como acumuladores de hidrógeno. Los distintos compuestos pueden agruparse en familias
de acuerdo con su estructura cristalina. Las tres principales
son las correspondientes a los compuestos de tipo AB5, AB
y AB2, donde A es un elemento metálico con fuerte afinidad
por el hidrógeno, perteneciente a las primeras columnas de
los elementos de transición o a las tierras raras y B es un
elemento metálico con débil afinidad por el hidrógeno perteneciente a las últimas columnas de los elementos de transición.
Ejemplos de estas familias son los compuestos LaNi5, TiFe y
TiCr2, todos ellos con características bien conocidas, de tal
forma que sus hidruros se comercializan actualmente como
acumuladores de hidrógeno. Los correspondientes dispositivos comerciales actúan de forma excelente a temperatura
ambiente, según la experiencia de los autores de este trabajo,
aunque su uso rutinario requiere cierta instrucción previa.
Estos compuestos absorben hidrógeno de forma reversible
y, mediante sustituciones parciales de los elementos A y/o B,
es posible elaborar un material con la estabilidad deseada. Se
debe resaltar, además, que, tanto la cinética como la termodinámica de la formación/descomposición de los hidruros de
estos compuestos, dependen fuertemente de su estructura. En
la Fig. 4 se presenta un ejemplo del papel que puede jugar esta
variable en las características P-C a T = 30ºC en un compuesto AB5. El mayor inconveniente que presentan los correspondientes hidruros, desde el punto de vista de sus propiedades
como acumuladores de hidrógeno, reside en la baja densidad
gravimétrica del hidrógeno almacenado (< 3% en peso). Esta
característica no constituye una limitación para el uso de
FASE b
DHab
Peq(H2)
4. Hidruros de aleaciones
y compuestos intermetálicos
0.01
1/T
Fig.3. (a) Modelo esquemático del proceso de formación de un hidruro
de metal. La línea roja representa la superficie de energía potencial de los átomos de hidrógeno en las distintas etapas del proceso.
(b) Isotermas características de presión-composición correspondientes a la formación de un hidruro. La línea roja de trazos muestra la
zona de coexistencia de fases a y b. (c) Representación de Van’t
Hoff de la presión de equilibrio del sistema H2-hidruro en función de
la temperatura, a partir de la cual se obtienen la entropía y entalpía
de formación del hidruro de metal.
Amorfo
1E-3
0
1
2
3
4
5
H/f.u.
Fig.4. Influencia de diferentes tipos de microstructura en la curva P-C
de un hidruro de Mm(Ni,Mn,Al,Co)5.2 a T = 30ºC (Mm = tierra rara).
Datos tomados de [3].
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acumuladores en aplicaciones estacionarias (en general, las
domésticas e industriales) pero es definitiva si se consideran
las aplicaciones móviles (vehículos de diferentes tipos). De
aquí que los mayores esfuerzos de la investigación actual se
orienten a obtener hidruros ligeros.
5. Realizaciones y posibilidades en el campo de los
hidruros ligeros: el sistema Mg-H como arquetipo
Entre los diferentes metales ligeros que podrían usarse
para acumular hidrógeno en forma de hidruro, el magnesio
es uno de los más prometedores debido a su bajo costo,
fácil producción, abundancia y baja toxicidad si se compara
con los metales alcalinos y otros alcalino-térreos. Como
consecuencia, el hidruro de magnesio (MgH2) es uno de los
hidruros ligeros más investigados en la última década [4] y
está considerado como un sistema modelo para otros hidruros más complejos. Sin embargo, esta alternativa tiene dos
limitaciones fundamentales:
reducción de la entalpía de descomposición (20 kJ/molH2).
Asimismo, se investiga en la síntesis de formas nanoestructuradas de Magnesio tales como nanopartículas y películas
delgadas nanoestructuradas [7]. En principio, estas estructuras (Fig. 5b), debido al alto número de enlaces superficiales
disponibles, permitirían reducir la estabilidad del MgH2, es
decir, aumentar la entalpía de formación del hidruro. Sin
embargo, inconvenientes como la facilidad de pasivación y
otros relacionados con las técnicas de síntesis más comunes,
son puntos a superar actualmente.
(a)
i) El hidruro formado (MgH2) es termodinámicamente muy
estable (DHab = –76 kJ/molH2) tal y como sucede con
otros hidruros iónicos.
ii) Las energías de activación de alguna/s de las etapas de
los procesos de formación/descomposición del MgH2 son
elevadas, lo que se traduce en cinéticas de absorción y
desorción de hidrógeno muy lentas.
Como consecuencia, son necesarias temperaturas > 350ºC
para que el magnesio absorba/desorba hidrógeno en tiempos
razonables (<10h) [5]. Por ello, el uso del Mg como acumulador de hidrógeno a temperatura ambiente no parece viable
sino se realizan alteraciones que desemboquen en propiedades termodinámicas y cinéticas mejoradas. Estas posibles
variaciones se analizan a continuación.
Para intentar reducir la estabilidad termodinámica del
hidruro se ha propuesto el uso de aleaciones, más o menos
complejas, de Mg con elementos que presenten, en general,
poca afinidad hacia el hidrógeno (Tabla 1).
Sin embargo, las aleaciones de Mg que desestabilizan el
hidruro de magnesio tienen una reducida capacidad de acumulación y, en aquellos casos en los que se produce segregación de nuevas fases (Fig. 5a), las cinéticas de absorción/
desorción de hidrógeno son más lentas [6].
En la actualidad, se investiga en diversas líneas relacionadas con la preparación de fases metaestables del MgH2
(fase ortorrómbica c-MgH2, etc) que exhiben una drástica
R1H2/1
WD15.0 mm 20.0 kV x3.0k
10nm
(b)
500 nm
Fig.5. (a) Imagen de microscopia de electrones retrodispersados de
la aleación Mg6Pd0.5Ni0.5 hidrogenada. El cambio en el contraste
refleja las diferentes fases existentes en la muestra (b) Imagen de
microscopía electrónica de emisión de campo de una estructura nanométrica de magnesio.
Es bien sabido que los aspectos termodinámicos por
si solos no describen completamente la formación de los
hidruros. Como ya se ha mencionado, la transformación
de un metal en un hidruro (o viceversa) se realiza a través
de varios procesos, caracterizados por sus energías de activación. Una manera de mejorar la cinética de los procesos de
Reacciones de hidrogenación
Capacidad gravimétrica (% peso)
Entalpia (kJ/molH2)
Mg2Ni +H2 → Mg2NiH4
3.8
-62
2Mg2Cu+3H2 → 3MgH2 +MgCu2
2.6
-70
4Mg6(Pd0.5Ni0.5) + 19H2 → 15MgH2+2Mg2NiH4+Mg5Pd2
4
-63
1/2Mg2Si +H2 → MgH2 + 1/2Si
5
-36
Tabla.1. Diversas reacciones de absorción de hidrógeno por aleaciones de Magnesio
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Contenido H %
Absorción
p=8
8
Desorción
p = 10-3
T = 300°C
7
nano + aditivo
6
nanocristalino
convencional
8
7
6
nanocristalino
5
5
4
4
3
3
2
1
0
0
2
nano + aditivo
1
convencional
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 0
Tiempo [min]
1
2
3 4 5 6 7
Tiempo [min]
8
(LiBH4, NaBH4, Ca(BH4)2,…) [10]. En la Fig. 7 se representa
la capacidad de almacenamiento y las temperaturas de
trabajo, para la desorción de hidrógeno, de los hidruros
complejos más representativos. En estas investigaciones
se ha prestado especial atención al NaAlH4, cuya lenta
cinética de absorción se ha visto notablemente mejorada
con aditivos basados en Ti o Ce [11]. Ambos inducen un
proceso reversible:
NaAlH4  1/3 Na3AlH6 + 2/3 Al + H2
1/3 Na3AlH6  NaH + 1/3 Al + ½ H2
16
14
Se ha encontrado que el añadir pequeñas cantidades
(2-5 mol%) de metales de transición y sus óxidos al material
a moler, produce significativas mejoras en los ritmos de
absorción/desorción de H2 por parte de Mg/MgH2. El Nb2O5
ha sido particularmente fructífero en esta investigación, tal
y como se puede ver en la Fig. 6. El mecanismo propuesto
para explicar este efecto beneficioso es el siguiente: se forma
un óxido mixto, MgxNbyO, que migra a la superficie de la
partícula y abre nuevos caminos de difusión para el hidrógeno. Utilizando nanopartículas de Nb2O5 como aditivo,
se ha conseguido preparar variedades de MgH2 con buenas
características cinéticas a 200-250 ºC [9].
LiBH4
Retos:
Mejorar la reversibilidad y
mejorar la termodinamica
de los hidruros ligeros
12
Ca(BH 4 )2
10
DOE
system target
2007
8
6
DOE
system target
2007
4
Ca 4 Mg4 Fe 3 H22
2LiH-Mg(NH2 )2
En el contexto de los hidruros ligeros, se investigan,
además de los citados, formas complejas, principalmente
alanatos (NaAlH4, Na3AlH6, KAlH4,…) y borohidruros
KAlH4
Mg2 FeH 6
Mg2 NiH4
2
BaReH 9
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Temperatura de descomposicion (°C)
Fig.7. Capacidad de almacenamiento de H2 reversible y temperaturas
de trabajo para la desorción en algunos hidruros complejos
representativos. Se ha incluido el MgH2 a efectos comparativos.
Datos tomados de [11,13]
Los borohidruros tienen, en general, capacidades gravimétricas de acumulación de H2 más altas que los alanatos
(la capacidad del LiBH4 es superior incluso a la de la gasolina).
La limitación mayor de estos compuestos es que solo se
comportan reversiblemente a altas temperaturas y presiones
de H2 [12]. En particular, se han obtenido datos muy prometedores con LiBH4 y con Ca(BH4)2 [12]. Otros hidruros
complejos menos estables, Zn(BH4)2, Al(BH4)3, desorben
hidrógeno a temperaturas razonables (100 ºC), pero emiten
boranos durante su descomposición.
Se ha propuesto recientemente la posibilidad de acumular
H2 en el sistema imida/amida de litio y se ha comunicado la
reversibilidad del proceso:
Li2NH + H2  LiNH2 + LiH
6. Nuevos materiales ligeros: alanatos,
borohidruros y sistemas imida/amida
MgH2
NaAlH4
0
0
9 10
Fig.6. Cinéticas de formación y descomposición de MgH2 a 300ºC.
Material comercial (convencional), tratado por molienda mecánica
(nanocristalino) y con adición de Nb2O5 (nano+aditivo) durante la
molienda [8].
(4)
La capacidad de acumulación del compuesto es 5.6 % en
peso, función de la densidad del catalizador añadido. En el primer paso de la reacción se libera, a 100 ºC, un 3.7 % en peso
del hidrógeno contenido, y, en el segundo a 150ºC, 1.9%.
Sin embargo, y a pesar de los esfuerzos realizados, aún no se
ha interpretado completamente el papel que juega el catalizador añadido.
Capacidad reversible de hidrogeno (masa %)
absorción/desorción es reducir la energía de activación del
proceso más lento, el que controla el ritmo al que tiene lugar
la transformación. Actualmente se persigue ese objetivo a
través de algunas vías de investigación, entre las que cabe
destacar: a) modificación de la microestructura del material
con medios tales como la molienda mecánica, b) utilización
de diferentes aditivos.
La molienda mecánica de materiales sólidos produce
una reducción del tamaño de partícula y, en consecuencia,
un aumento de la superficie efectiva del material, lo que
se traduce en un mayor número de sitios posibles para la
disociación/recombinación del hidrógeno y, consiguientemente, en la mejora de la cinética de absorción/desorción del
gas. Adicionalmente, la molienda crea defectos en la red y
nuevas fronteras de grano. Estas últimas facilitan la difusión
a través del material, y, los primeros contribuyen a la aparición de centros de nucleación internos para la formación
y crecimiento de la fase hidruro. En la Fig. 6 se representan
los ritmos de absorción y desorción de H2, en función del
tiempo, de muestras de MgH2 (convencional) y molidas
(nanocristalino). Es notoria la mejora producida en ambas
cinéticas por la molienda.
(5)
Se ha concluido que, a temperaturas 255-285ºC, se puede
almacenar, de manera reversible, un 6.5% (en peso) de hidrógeno. La evolución de NH3 durante la descomposición de LiNH2
(2LiNH2 Li2NH + NH3) se ha suprimido con el uso de TiCl3
como catalizador y activador de la cinética de la reacción [14].
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Compuestos
Capacidad gravimétrica
Tdecomposición
Cinética de formación/decomposición
Ciclabilidad
AB5
–
–
–
+
+/=
+
+
+
+
+
+
–
=/–
=/–
–
=
+
+
+
–
=
–
–
–
+
+
+
+
+
–
–
–
AB2
AB
MgH2
MgH2 modificado
Alanatos
Borohidruros
Amidas
Tabla.2. Panorama cualitativo de los diferentes hidruros sólidos considerados en el texto. El signo (+/=/–) indica un buen/regular/mal cumplimiento de las condiciones requeridas por acumuladores para usos móviles.
7. Conclusiones
Se han revisado algunos conceptos básicos relacionados con las características termodinámicas y cinéticas de
los procesos de formación/descomposición de los hidruros
metálicos y, a continuación, se han resumido las principales
propiedades de los hidruros denominados ligeros (Tabla 2),
que podrían ser de aplicación en el sector del automóvil.
Las baterías Ni-MH representan, hasta la fecha, el único
ejemplo de uso masivo de los hidruros de metal. Es también
un hecho la comercialización de acumuladores de H2 de
distinta capacidad y características, basados en compuestos
intermetálicos. Sin embargo, aún no se ha llegado a un uso
extenso de los mismos. Es probable que los acumuladores
de H2 basados en hidruros ligeros lleguen a abastecer vehículos dotados de motores de combustión interna (hidrógeno/oxígeno) o pilas de combustible.
[9] FRIEDRICHS, O., SÁNCHEZ-LÓPEZ, J.C., LÓPEZ-CARTÉS, C.,
KLASSEN, T., BORMANN, R., FERNÁNDEZ, A., J. Phys. Chem. B,
110, 7845 (2006).
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Future Energy Carrier, Wiley, New York, (2008).
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1 (1997); BOGDANOVIC, B., FELDERHOFF, M., POMMERIN, A.,
SCHUTH, F., SPIELKAMP, N., Advanced Materials, 18, 1198 (2006).
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REF Enero-Marzo 2010
1 Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla
(CSIC-Universidad de Sevilla), Isla de la Cartuja,
Avda. Americo Vespucio 49, 41092 Sevilla, España
2
Laboratorio de Materiales de Interés en Energías Renovables,
Dpto. Física de Materiales, Universidad Autónoma de Madrid,
Ctra. de Colmenar km.15, Cantoblanco, 28049, Madrid, España
http://www.rsef.org
3
EMPA, Materials Science and Technology, Laboratory 138,
Hydrogen and Energy, Überlandstrasse 129, CH-8600
Dübendorf, Suiza