Ученые Волгоградского технического университета, д.т.н. Александр Крохалев и научный сотрудник Дмитрий Черников под руководством академика РАН Владимира Лысака и чл.-корр. РАН Сергея Кузьмина создали титано-железный материал, который накапливает водород без трудоемкой предварительной активации. Для металлогидридов это редкость — большинство из них требует многоступенчатой подготовки, что усложняет использование. Новая разработка делает системы хранения водорода компактнее, надежнее и дешевле, сообщает Минобрнауки РФ.
Материал основан на соединении титана и железа Ti₂Fe. Его структура формируется при спекании порошков в узком температурном интервале, где сплав приобретает метастабильные свойства. Такая структура легче поглощает и удерживает водород.
Для получения материала применили комбинированный метод — взрывное прессование порошков и последующее спекание при температуре выше точки контактного плавления. В итоге формируются две фазы — стабильная TiFe и метастабильная Ti₂Fe. Последняя повышает доступность водорода, снижает влияние оксидных пленок и устраняет необходимость в активации.
Материал показывает более высокую обратимую водородную емкость по сравнению с TiFe и распространенным LaNi₅. При этом компоненты в несколько раз дешевле сырья для LaNi₅. Технология производства также проще — без многократных переплавов и длительного отжига, что снижает энергозатраты и делает процесс выгодным для промышленного внедрения.
Опытные образцы проходят испытания в АО «Гиредмет» госкорпорации «Росатом». Первые результаты подтвердили перспективность материала для двух ключевых направлений — металлогидридных аккумуляторов нового поколения и крупных систем хранения водорода. В обоих случаях состав на основе Ti₂Fe улучшает надежность и снижает стоимость оборудования.
Разработка ВолгГТУ может стать основой для более эффективных и доступных технологий водородной энергетики, где критична как емкость, так и экономичность материалов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые придумали, как удешевить производство металлов.
