Development of a Hydrogen Uptake-Release Mg-Based Alloy by Adding a Polymer CMC (Carboxymethylcellulose, Sodium Salt) via Reaction-Accompanying Milling

Young Jun Kwak; Eunho Choi; Myoung Youp Song

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자료유형: 학술저널

저자정보: Young Jun Kwak (Chonbuk National University) Eunho Choi (Chonbuk National University) Myoung Youp Song (Chonbuk National University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.24 No.5

발행연도: 2018.1

수록면: 1,181 - 1,190 (10page)

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The addition of carboxymethylcellulose, sodium salt (CMC) might improve the hydrogen uptake and release properties ofMg since it has a relatively low melting point and the melting of CMC during milling in hydrogen (reaction-accompanyingmilling) may make the milled samples be in good states to absorb and release hydrogen rapidly and to have a large hydrogenstoragecapacity. Samples with compositions of 95 w/o Mg + 5 w/o CMC (named Mg–5CMC) and 90 w/o Mg + 10 w/o CMC(named Mg–10CMC) were prepared by adding CMC via reaction-accompanying milling. Activation of Mg–10CMC wascompleted after about 3 hydrogen uptake-release cycles. Mg–10CMC had a higher initial hydrogen uptake rate and a largeramount of hydrogen absorbed in 60 min, U (60 min), than Mg–5CMC before and after activation. At the cycle number ofthree (CN = 3), Mg–10CMC had a very high initial hydrogen uptake rate (1.56 w/o H/min) and a large U (60 min) (5.57 w/oH) at 593 K in hydrogen of 12 bar, showing that the activated Mg–10CMC has an effective hydrogen-storage capacity ofabout 5.6 w/o at 593 K in hydrogen of 12 bar at CN = 3. At CN = 2, Mg–10CMC released 1.00 w/o H in 2.5 min, 4.67 w/oH in 10 min, and 4.76 w/o H in 60 min at 648 K in hydrogen of 1.0 bar. The milling in hydrogen of Mg with CMC is believedto generate imperfections and cracks and reduce the particle size. The addition of 10 w/o CMC was more effective on theinitial hydrogen uptake rate and U (60 min) compared with the 10 w/o additions of NbF 5 , TaF 5 , Fe 2 O 3 , and MnO, and the10 w/o simultaneous addition of Ni, Fe, and Ti. To the best of our knowledge, this study is the fi rst in which a polymer CMCis added to Mg by reaction-accompanying milling to improve the hydrogen storage properties of Mg.

참고문헌 (31)

참고문헌 신청

H.C. Zhong / 2011 / J. Alloys Compd. 509:4268

L. Xie / 2017 / Int. J. Hydrogen Energy 42:21121

Y. Li / 2017 / Catalysis Today

Y.J. Kwak / 2017 / Int. J. Hydrogen Energy 42:1018

Y.J. Kwak / 2017 / J. Nanosci. Nanotechnol. 17:8105

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