Etude par analyse thermique des propriétés de stockage de MgH2 : influence de la nanostructuration et du dopage

SSCI-VIDE+ATARI+BGL:AAU:GPONational audienceL’hydrogène est mondialement reconnu comme un vecteur énergétique à fort potentiel et comme un substituant possible aux carburants fossiles. Mais une utilisation à grande échelle nécessite un moyen fiable et sûr de le stocker [1]. Le stockage sous forme solide dans des hydrures métalliques est très prometteur grâce à leur grande capacité massique et volumique. Néanmoins, l’utilisation industrielle est encore limitée par une haute stabilité thermodynamique et une cinétique de sorption lente. De nombreuses recherches ont été menées pour améliorer la cinétique et réduire la température de désorption mais les progrès faits à ce jour ne sont pas suffisants pour atteindre les exigences d’un couplage avec une pile à combustible basse température [2].Le but du travail réalisé est d’améliorer la cinétique de sorption de l’hydrure de magnésium tout en gardant sa grande capacité de stockage. Trois techniques d’analyse thermique complémentaires ont été utilisées : ATG, DSC et DTP. Elles ont permis d’étudier l’influence du broyage et du dopage de MgH2 par des complexes à base de ruthénium. Grâce à des mesures à différentes vitesses de chauffe l’énergie d’activation des échantillons a été calculée. La figure 1 montre l’influence de l’ajout du complexe sur la réduction de la température de désorption de l’hydrogène via des analyses DTP. Les complexes utilisés sont des matériaux dans lesquels deux molécules de dihydrogène ou plus sont coordonnées à un métal de transition tout en maintenant la liaison H-H. Ils représentent une classe idéale en terme de force de liaison, à mi-chemin entre les hydrures métalliques et la physisorption [3]. La combinaison entre ce type de complexes et l’hydrure de magnésium est pour la première fois rapportée et son impact sera discuté dans cette étude.Références :[1] L. E. Klebanoff et J. O. Keller (2013). “5 Years of hydrogen storage research in the U.S. DOE Metal Hydride Center of Excellence”, Int. J. Hydrogen Energ., 38, 4533-4576.[2] N.A.A. Rusman, M. Dahari (2016). “A review on the current progress of metal hydrides material for solid-state hydrogen storage applications”, Int. J. Hydrogen Energ., 41, 12108-12126.[3] M. Grellier, S. Sabo-Etienne (2012). “Dehydrogenation processes via C–H activation within alkylphosphines”, Chem. Commun., 48, 34-42