Materials Today· 2026Q1
Dayanıklı hidrojen depolama ve salımı için kendi kendine köpüren Fe–Sn toz yatakları
Self-foaming Fe–Sn powder beds for durable hydrogen storage and release
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Demir (Fe) toz yataklarına kalay (Sn) eklenmesi, gözenekliliği ve reaktif yüzey alanını koruyan kendi kendine köpüren bir etki yaratarak 650°C'de 50 döngü boyunca kararlı hidrojen depolama/salımını sağlar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Fe toz yataklarına Sn eklenmesi, redoks döngüsü sırasında gözenekliliği koruyan kendi kendine köpüren bir davranış oluşturur.
- Bu kendi kendine köpüren etki, 650°C'de 50 döngü boyunca kararlı hidrojen depolama/salım performansı sağlar.
- Fe-Sn sistemi, tersinir dönüşümler ve mikro yapısal değişiklikler sayesinde yüksek hidrojen depolama/salım kapasitesini korur.
- Bu strateji, 50 döngü sonrası saf Fe'ye göre 22 kat daha yüksek olan 261 mL/g'a kadar hidrojen kapasitesine ulaşır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Hydrogen storage and release via redox cycling of oxide-metal powders offers advantages in safety and scalability as compared to pressurized tanks, but long-term storage capacity loss due to sintering and densification of powder beds remains a major challenge. In this work, we demonstrate that a transient liquid-phase swelling effect, triggered by the addition of a low-melting element to a high-melting powder bed, can effectively preserve powder-bed porosity and reactive surface area during extended redox cycling. By incorporating up to 40 at. % Sn into Fe powder beds, we induce a self-foaming behavior that counteracts powder densification and enables stable hydrogen storage/release performance over 50 redox cycles at 650 ºC. In situ X-ray diffraction and thermodynamic analysis reveal that both the added Sn and the resulting Fe-Sn intermetallic phase undergo reversible transformations throughout cycling, helping maintain high hydrogen storage/release capacity. Microstructural analysis shows that the continuous formation of “liquid-depletion porosity” at former Sn powder sites and the volumetric expansion of solid particles from imbalanced diffusion contribute to the retention of a porous architecture. This strategy achieves a hydrogen capacity of up to 261 mL/g, which is 22 times higher than that of pure Fe after 50 redox cycles. It provides a new materials design approach for durable metal/oxide systems in hydrogen storage, with other potential applications in solar thermochemical water splitting, carbon dioxide utilization,and chemical looping technologies.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Materials Today, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yakıt Teknolojisi
Fuel TechnologyEnergy