Enhancing the Hydrogen Storage Performance of LaNi5 Metal Hydrides via Cu, Cu/Ag and Ag Coatings with Improved Thermal Conductivity

Bu çalışma, üç farklı yüzey kaplaması uygulandıktan sonra hidrojen emilimi sırasında LaNi₅ alaşımının termal ve kütle transfer davranışlarını incelemektedir. Metal hidrit reaktör içindeki ısı transferini artırmak ve performansını değerlendirmek için üç reaktör konfigürasyonu geliştirilmiştir: bir referans tasarım, merkezi bir ısı borusu içeren bir tasarım ve ısı dağıtımını iyileştirmek için kanatçıklı bir ısı borusu ile donatılmış gelişmiş bir tasarım. LaNi₅ tozları mekanik öğütme kullanılarak bir saat boyunca öğütüldü ve ardından bakır kaplı, bakır/gümüş çift katmanlı kaplamalı ve gümüş kaplı numuneler üretmek için kontrollü koşullar altında kaplandı. Bulgular, homojen ve kararlı bir Cu/Ag dupleks kaplamanın LaNi₅ tozlarına başarıyla uygulanabileceğini göstermektedir. Bu, metal hidritlerin termal davranışını iyileştirerek hidrojen depolama sistemlerinde ısı transferini artırma potansiyeli sunmaktadır. Kaplanmamış ve kaplanmış tozların termal iletkenliği deneysel olarak ölçülmüştür. Deneyler, daha yüksek çalışma basınçlarının gelişmiş hidrojen emilimi ile sonuçlandığını doğrulamıştır. Geliştirilmiş termal iletkenlik, hidrojen emilimini hızlandırmakla kalmadı, aynı zamanda yerel sıcaklık artışlarını da azaltarak reaktör genelinde daha homojen bir sıcaklık dağılımı sağladı. Bu değerler daha sonra hidrojen emilim sürecini simüle etmek için üç boyutlu bir modelde kullanıldı. Bu model, hidrojenin depolama kapasitesini ve çeşitli çalışma basınçlarında (3, 6, 9, 10, 12 ve 15 bar) zaman içindeki sıcaklık dağılımını değerlendirdi. Isı boruları ve kanatçıkların kullanımı, reaktör içindeki ısı transferini önemli ölçüde artırarak genel performansı iyileştirdi.